国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

RIP激酶家族影響炎癥性腸病機(jī)制的研究進(jìn)展

2022-12-07 12:00:19王宜君唐樣江益凡耿志軍宋
關(guān)鍵詞:復(fù)合物激酶屏障

王宜君唐 樣江益凡耿志軍宋 雪

1.蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院中心實(shí)驗室,安徽 蚌埠 233004;2.蚌埠醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院,安徽 蚌埠 233030

炎癥性腸病(inflammatory bowel disease,IBD)是一種病變范圍累及回腸、直腸、結(jié)腸的炎癥性疾病,其中潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)和克羅恩?。–rohn's disease,CD)最為常見。IBD 主要的病理特征是腸道炎癥并且造成腸道粘膜不同程度的損傷[1],包括廣泛的上皮細(xì)胞死亡、潰瘍、隱窩膿腫和纖維化的形成[2]。目前,IBD 的發(fā)病機(jī)制尚不明確,可能的原因包括遺傳易感性、共生菌群紊亂、上皮屏障缺陷、免疫失調(diào)反應(yīng)及環(huán)境因素[3]。近年來,腸上皮細(xì)胞(intestinal enterocyte,IEC)在IBD中的作用越來越受到重視,其對腸屏障的完整性具有重要意義[4]。

受體相互作用蛋白(receptor-interacting protein,RIP)是一類具有相對保守絲氨酸/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域(kinase domain,KD)的蛋白,該家族共有7 名成員,分別是RIP1,RIP2,RIP3,RIP4,RIP5,RIP6 和RIP7。它們在類似的KD 基礎(chǔ)上又各自擁有不同的特異性功能結(jié)構(gòu)域[4],在機(jī)體維持腸上皮屏障功能的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,并在多種信號傳導(dǎo)中扮演不同的角色。

1 RIP1

RIP1 在許多組織中表達(dá),腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)下游信號通路和T細(xì)胞的活化也需要RIP1的誘導(dǎo)[5],在調(diào)節(jié)細(xì)胞壞死與凋亡和控制體內(nèi)酸堿平衡方面起著重要作用。

腸道缺乏RIP1 可導(dǎo)致IECs 發(fā)生炎癥、壞死和凋亡,而IECs的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)對腸屏障的完整性具有重要意義[4]。IECs 的異常損傷增加了抗原易位的幾率,誘發(fā)了炎癥反應(yīng)。IECs的損傷一直被認(rèn)為是炎癥的主要誘因,當(dāng)細(xì)胞死亡時,細(xì)胞內(nèi)容物可使宿主的免疫反應(yīng)亢進(jìn)。同時,凋亡細(xì)胞增加腸道的通透性,并且通過抑制吞噬細(xì)胞清除凋亡細(xì)胞的能力、抑制緊密連接蛋白的表達(dá)和腸屏障重塑導(dǎo)致腸上皮屏障損傷并促進(jìn)IBD腸段的慢性炎癥[4]。

1.1 RIP1的結(jié)構(gòu)

RIP1 也稱RIPK1,是RIP 家族首先被認(rèn)識的蛋白,其N 端為絲氨酸/蘇氨酸的KD,中間為包含RIP同型相互作用基序(RIP homotypic interaction motif,RHIM)的中間結(jié)構(gòu)域(intermediate domain,ID),RIP1 可以通過RHIM 結(jié)構(gòu)域與RIP3、粘著斑激酶、ERK/JAK 信號傳導(dǎo)途徑相互作用。死亡結(jié)構(gòu)域(death domain,DD)位于C 端,RIP1 可以通過DD 與其他受體結(jié)合,如腫瘤壞死因子受體1(tumor necrosis factor receptor,TNFR1)、腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體受體(TNF-related apoptosis-inducing ligand,TRAIL)、死亡受體4(death receptor,DR4)、DR5和DR3[2]。

1.2 RIP1的功能

1.2.1 RIP1對細(xì)胞凋亡的影響 RIP1的激活促進(jìn)多種細(xì)胞反應(yīng),是細(xì)胞發(fā)生凋亡、壞死以及炎癥的關(guān)鍵介質(zhì)。RIP1的表達(dá)對T細(xì)胞的存活很重要,缺乏RIP1 的小鼠的T 淋巴細(xì)胞表現(xiàn)出廣泛的凋亡[6]。Pan 等[7]通過實(shí)驗發(fā)現(xiàn)小鼠胚胎成纖維細(xì)胞中表達(dá)RIP1突變體D325V或D325H會增加細(xì)胞對于RIP1介導(dǎo)的凋亡和壞死敏感性,誘導(dǎo)了白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)和TNF等促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)。正常細(xì)胞含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶8(cysteinyl aspartate specific proteinase-8,caspase-8)分 別 在殘 基D324 和D325 后將RIP1 的KD 與ID 和DD 切割開[7]。當(dāng)RIP1 出現(xiàn)突變時,caspase-8 對RIP1 的切割受損,這些未被正常切割的RIP1 不僅使細(xì)胞對凋亡和壞死更加敏感,還直接促進(jìn)RIP1的活化,增加其活性,驅(qū)動了依賴于RIP1 途徑的凋亡[7]。凋亡細(xì)胞通過抑制吞噬細(xì)胞清除凋亡細(xì)胞的能力、降低細(xì)胞間的緊密連接功能和重塑腸屏障來增加腸道滲透性,使致病物質(zhì)更易進(jìn)入腸粘膜從而誘發(fā)炎癥[2]。這表明RIP1 變異或缺陷可能具有誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的功能,也為RIP1與IBD之間的關(guān)系提供了新思路。

1.2.2 RIP1 對細(xì)胞壞死的影響 缺乏RIP1 的細(xì)胞對TNF誘導(dǎo)的細(xì)胞壞死敏感,實(shí)驗中缺乏RIP1的小鼠在出生3 天內(nèi)死亡[5],說明RIP1 對小鼠的存活至關(guān)重要。在TNF 刺激下,RIP1 被磷酸化激活[8],形成磷酸化驅(qū)動的壞死體,最終導(dǎo)致細(xì)胞壞死。RIP1還可以通過RHIM 結(jié)構(gòu)域與RIP3相互作用[4],然后磷酸化RIP1,減少TNF 誘導(dǎo)的依賴于RIP1 的NF-kB 通路激活[8]。核轉(zhuǎn)錄因子kB(nuclear factor kappa-B,NF-kB)途徑在caspase 被抑制時不能被激活,隨后TNF 會觸發(fā)形成壞死小體,壞死小體活化混合譜系激酶結(jié)構(gòu)域樣蛋白(mixed-lineage kinase domain-like protein,MLKL)需要依賴RIP1 和RIP3的激酶活性,MLKL可使質(zhì)膜上產(chǎn)生壞死孔,觸發(fā)細(xì)胞壞死[4]。這些發(fā)現(xiàn)表明RIP1 的突變可能促進(jìn)了RIP1的激活,導(dǎo)致細(xì)胞壞死,促進(jìn)了炎癥反應(yīng),可能導(dǎo)致了IBD的發(fā)生和發(fā)展。

1.2.3 RIP1對炎癥的影響 RIP1是炎癥途徑的關(guān)鍵介質(zhì)[9]。IEC 中特異性缺乏RIP1 的小鼠會發(fā)生IEC 的凋亡以及與出生后早期死亡相關(guān)的腸道炎癥[4]。在下游TNF可以形成不同的TNFR復(fù)合物,此后RIP1 通過泛素化激活NF-kB 和絲裂原激活蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)使細(xì)胞存活,而RIP1的去泛素化則誘導(dǎo)了caspase-8介導(dǎo)的凋亡途徑[10]。TNF 可誘導(dǎo)形成TNFR 復(fù)合物Ⅰ,其中RIP1 作為支架蛋白,激活了促炎和保護(hù)途徑NF-kB[4]后發(fā)生炎癥,而IBD最顯著的特點(diǎn)之一就是結(jié)腸和直腸的嚴(yán)重炎癥。

1.2.4 RIP1具有保護(hù)腸屏障的功能 腸黏膜上皮細(xì)胞屏障可以抵抗有害的胞腔微環(huán)境,同時選擇性滲透吸收營養(yǎng)物質(zhì)。腸上皮覆蓋有單細(xì)胞層,包括不同類型的IECs,它們在固有層下分離腸腔,控制管腔微生物群與免疫細(xì)胞之間的通訊,對于保持腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)必不可少。在穩(wěn)態(tài)條件下,TNF 在維持腸上皮屏障的完整性中發(fā)揮重要作用,與TNFR1結(jié)合后,形成TNFR復(fù)合物Ⅰ,RIP1與TNFR復(fù)合物Ⅰ中關(guān)鍵的IkB 激酶(inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase,IKK)復(fù)合物結(jié)合并被其激活。TNF 誘導(dǎo)細(xì)胞增殖和遷移來促進(jìn)傷口愈合,通過促進(jìn)黏液的產(chǎn)生和聚合免疫球蛋白受體誘導(dǎo)細(xì)菌移位來增強(qiáng)腸屏障功能[4]。腸屏障功能的增強(qiáng)提高了腸道對病原體的防御能力和免疫能力,RIP1激動劑或許在未來會成為IBD的臨床預(yù)防藥物之一。

RIP1K45A和RIP1D138N小鼠按照預(yù)期的孟德爾比率出生并正常存活,表明了RIP1作為支架蛋白的重要性[11]。RIP1的支架功能促進(jìn)了細(xì)胞存活、遷移和增殖,有助于腸屏障正常再生[4]。RIP1保證了腸上皮屏障免疫細(xì)胞和IECs的正常生理活動,激活后促進(jìn)多種細(xì)胞反應(yīng),同時在腸道炎癥調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。當(dāng)RIP1缺乏或突變時,細(xì)胞凋亡壞死增加、炎癥反應(yīng)失調(diào)、腸屏障保護(hù)能力下降造成腸道內(nèi)環(huán)境失衡,為IBD的發(fā)生發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

2 RIP2

IBD 的特點(diǎn)之一是微生物失調(diào)。RIP2、NOD2(nucleotide-binding oligomerization domain-containing protein 2,NOD2)或 自 噬 相 關(guān) 蛋 白16 樣1(autophagy-related protein 16 like 1,ATG16L1)的基因突變可損害正常的自噬反應(yīng),使病原菌增殖、入侵宿主[4]。自噬受損會干擾IECs 的功能,影響炎癥和免疫反應(yīng)、活性氧(reactive oxygen species,ROS)的產(chǎn)生和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,從而促進(jìn)IBD的發(fā)生和發(fā)展。自噬途徑的缺陷增加腸道對炎癥的敏感性,誘導(dǎo)細(xì)胞死亡和腸上皮屏障損傷,造成腸腔內(nèi)環(huán)境和腸壁滲透性的改變,為IBD的發(fā)生創(chuàng)造條件。

RIP2 誘導(dǎo)NF-kB 通路也可能與IBD 有關(guān),一些研究已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了NF-kB 通路對IECs 生存起關(guān)鍵作用。Egan等人的實(shí)驗表明IECs中刪除IKKβ會導(dǎo)致腸道受到來自電離輻射的損傷,而在電離輻射前給予一種已知的NF-kB 通路激活劑LPS,IECs 就會免受大規(guī)模凋亡,這表明TNF 下游的IKK 復(fù)合物對IECs 具有保護(hù)作用[12]。雖然刪除或者單獨(dú)缺失IKK?并不會誘導(dǎo)自發(fā)性結(jié)腸炎,但缺乏NF-kB基本調(diào)制器(NF-Kappa-B essential modulator,NEMO)或轉(zhuǎn)化生長因子(TGF beta-activated kinase,TAK)的IECs會以一種部分或完全依賴于TNF的方式存活,導(dǎo)致包括IEC 凋亡在內(nèi)的結(jié)腸病理表現(xiàn),這證明NF-kB通路起關(guān)鍵的穩(wěn)態(tài)作用[13]。

2.1 RIP2的結(jié)構(gòu)

RIP2 也稱為RICK 或CARDIAK,是RIP 家族的一員。絲氨酸/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域位于RIP2 的N端,可以調(diào)控自身磷酸化。RIP2的C端有天冬氨酸特異性的半胱氨酸蛋白水解酶(caspase recruitment domain,CARD)結(jié)構(gòu),中間結(jié)構(gòu)域可以與TNF 相結(jié)合,激活NF-kB 信號通路。RIP2 可以與TRAF(tumor necrosis factor receptor-associated factor,TRAF)家族成員相互作用,如TRAF1、TRAF2、TRAF5 和TRAF6。RIP2 還與抗凋亡蛋白cIAP1 和細(xì)胞型含死亡域的Fas 結(jié)合蛋白樣白介素-1β 轉(zhuǎn)換酶 抑 制 蛋 白(cellular FADD-like interleukin-1β converting enzyme inhibitory protein,C-FLIP)有關(guān)。過量表達(dá)RIP2 可以激活NF-kB 信號通路、MAPK ERK2和JNK[6]。

2.2 RIP2的功能

2.2.1 RIP2 與NOD2 共同作用于細(xì)胞自噬 自噬是細(xì)胞內(nèi)容物為后續(xù)退化和再循環(huán)產(chǎn)生的封閉應(yīng)激反應(yīng)。雖然黏液層可以阻擋細(xì)菌和腸道寄生蟲,但一些病原體仍可以滲透黏液層到達(dá)IEC。自噬在識別和降解細(xì)胞內(nèi)病原體方面發(fā)揮重要作用[4]。

NOD2 是調(diào)節(jié)IECs 自噬的關(guān)鍵因素,研究者通過定位克隆和候選基因的方法發(fā)現(xiàn)NOD2 是CD 的易感基因之一[14]。NOD2 是一種胞漿模式識別受體,由肽聚糖片段壁酰二肽(muramyl dipeptide,MDP)激活后發(fā)生促炎性免疫反應(yīng)。MDP 激活NOD2 后,NOD2 將ATG16L1 募集到細(xì)菌進(jìn)入部位的質(zhì)膜上來誘導(dǎo)吞噬的形成。Travassos 等[15]證明了NOD1 和NOD2 可以通過RIP2 非依賴性機(jī)制將ATG16L1募集到不同細(xì)胞類型(包括小鼠IECs系K型)的細(xì)菌進(jìn)入部位的質(zhì)膜。ATG16L1 與ATG5 和ATG12 形成復(fù)合物,誘導(dǎo)微管相關(guān)蛋白1A/1B 輕鏈3 脂質(zhì)化,形成自噬小體并誘導(dǎo)自噬[16]。NOD1 和NOD2 一旦激活就經(jīng)CARD 結(jié)構(gòu)域招募RIP2,再通過CIAP和LUBAC復(fù)合物激活RIP2。Anand等[17]證明了活化RIP2 激活MAPK/ERK 激酶4-p38 信號和/或細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)1 和ERK2 信號會上調(diào)自噬的基礎(chǔ)水平,促進(jìn)自噬小體的增加。Ser555蛋白激酶unc-51 樣自噬激活激酶1(unc-51 like autophagy activating kinase 1,ULK1)磷酸化和蛋白磷酸酶2A(Protein Phosphatase 2A,PP2A)復(fù)合物的失活需要RIP2 的激酶功能,而PP2A 復(fù)合物對p38 激活下游的自噬誘導(dǎo)產(chǎn)生負(fù)調(diào)節(jié)??偠灾?,RIP2對于自噬的調(diào)節(jié)是多方面的。

自噬在保護(hù)IECs免受細(xì)胞死亡、對抗病原菌和細(xì)胞毒素等方面發(fā)揮重要作用。缺乏RIP2 所致的自噬通路缺陷不僅增加了腸道對外界致病因素的易感性,還提高了腸道對炎癥反應(yīng)的敏感性,誘導(dǎo)細(xì)胞死亡并導(dǎo)致腸上皮屏障的破壞損傷[2],使微生物和病原體更易穿過腸上皮屏障,紊亂腸道內(nèi)環(huán)境導(dǎo)致炎癥。RIP2缺陷導(dǎo)致自噬小體生成減少,影響NOD2 誘導(dǎo)的自噬,而NOD2 多態(tài)性功能的缺失使腸道在破損時防御反應(yīng)不夠及時和完整,脆弱的粘膜屏障加劇了炎癥反應(yīng),最終形成CD 的肉芽腫性炎癥特征[18]。

2.2.2 RIP2 在維持NOD1 和NOD2 介導(dǎo)的先天性免疫反應(yīng)中起著重要作用 NOD1 和NOD2 是先天免疫系統(tǒng)的兩個組成部分,與感知病原體的存在有關(guān)[19]。NOD1 和NOD2 通過CARD-CARD 結(jié)構(gòu)域相互作用并與RIP2相互作用,誘導(dǎo)NF-kB活化并調(diào)節(jié)先天免疫反應(yīng)[19]。RIP2 的激酶活性有利于蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性,因此在維持NOD1 和NOD2 介導(dǎo)的先天性免疫反應(yīng)中起著重要作用。NOD2 多態(tài)性/突變可以通過RIP2 的異常信號獨(dú)立發(fā)生,導(dǎo)致免疫失調(diào),這是多種炎癥疾病的基礎(chǔ),其中就包括CD[18]。Hugo等人在NOD2中發(fā)現(xiàn)了三種不同的多態(tài)性:一個是移碼突變(L1007C),它會導(dǎo)致蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄物被截斷,攜帶任何風(fēng)險等位基因的一份副本都會使患CD 的風(fēng)險適度增加(2 至4 倍)。與CD 相關(guān)的另一個是自噬基因ATG16L1 中的SNP(T300A),這使西班牙人群中CD的優(yōu)勢比增加至1.62。最后一個與自噬相關(guān)的重要基因是免疫相關(guān)鳥苷三磷酸酶家族M 蛋白,它編碼誘導(dǎo)自噬的GTP 結(jié)合蛋白,在先天免疫中發(fā)揮重要作用[20]。Chin等[21]的實(shí)驗顯示,在RIP2 基因敲除小鼠中,IL-1、IL-18 和Toll 樣受體誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞因子的能力下降,同時T 細(xì)胞受體觸發(fā)的增殖嚴(yán)重受損。故當(dāng)RIP2 的激酶活性下降或缺乏時,先天性免疫反應(yīng)功能減弱、速度下降,導(dǎo)致免疫系統(tǒng)紊亂,發(fā)生炎癥。

2.2.3 RIP2誘導(dǎo)NF-kB途徑活化 NOD1和NOD2激活后通過CARD 結(jié)構(gòu)域招募RIP2,CIAP 和LUBAC 復(fù)合物誘導(dǎo)的賴氨酸RIP2 k63 多泛素化激活RIP2,來引發(fā)下游TAK1的活化[22]。TAK1使IKK復(fù)合物不斷磷酸化,活化NF-kB 和MAPK 信號通路[4]。NOD2 在腸干細(xì)胞中高度表達(dá),可為干細(xì)胞的存活提供強(qiáng)有力的細(xì)胞保護(hù)作用,抵御氧化應(yīng)激介導(dǎo)的細(xì)胞死亡。這可能是由于NOD2 激活了NF-kB 通路,而NF-kB 通路對腸上皮屏障有保護(hù)作用。Tigno-Aranjuez 等[23]發(fā)現(xiàn)了兩種新的RIP2 抑制劑,分別是厄洛替尼和吉非替尼,可以抑制小鼠體內(nèi)RIPK2的活性,使巨噬細(xì)胞中炎癥細(xì)胞因子的分泌顯著減少,表明RIPK2抑制劑可能在炎癥抑制方面發(fā)揮有效作用。

當(dāng)RIP2發(fā)生突變或激酶活性缺乏時,無法正常參與自噬,使IECs 失去自噬的保護(hù),炎癥和ROS 產(chǎn)生增加,導(dǎo)致IBD的危險因素增多,而NF-kB通路無法被激活,腸上皮屏障就失去了保護(hù)膜,對腸道內(nèi)細(xì)菌和外來病原菌的抵抗能力下降,同時對氧化應(yīng)激介導(dǎo)的細(xì)胞死亡的抵御能力也會下降,造成腸道內(nèi)炎癥、潰瘍等的發(fā)生,形成IBD 的一些典型臨床表現(xiàn)。

3 RIP3

RIP1/RIP3 復(fù)合物誘導(dǎo)的壞死會引發(fā)多種疾病,包括全身炎癥、缺血再灌注損傷等。當(dāng)嚴(yán)重炎癥發(fā)生在結(jié)腸和直腸的黏液層甚至更深處,并有一些明顯的臨床癥狀時,IBD 就有可能發(fā)生[24]。細(xì)胞通過RIP3增強(qiáng)有氧呼吸,使線粒體既能產(chǎn)生三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)執(zhí)行壞死,又能產(chǎn)生壞死所需的ROS[25]。當(dāng)抑制RIP3時,線粒體產(chǎn)生的ATP 和ROS 減少,壞死程序發(fā)生的速度下降、范圍減小、程度減輕,炎癥和潰瘍等疾病可以被緩解,這為IBD 的治療提供了新思路。因此,RIP3 在腸道細(xì)胞存活與死亡中的作用有待進(jìn)一步的研究以明確RIP3在IBD中的功能。

3.1 RIP3的結(jié)構(gòu)

RIP3包含N-末端的KD和C-末端的RHIM結(jié)構(gòu)域,RHIM 結(jié)構(gòu)域允許RIP1和RIP3相互作用[2]。與其他RIP 蛋白完全不同的是,RIP3 的C 末端結(jié)構(gòu)域可以增強(qiáng)其激酶活性[2]。RIP3在CD患者的回腸末端高水平表達(dá),可與RIP1和TNFR1一同誘導(dǎo)NF-kB活化[25]。

3.2 RIP3的功能

3.2.1 RIP3 誘導(dǎo)壞死和凋亡 RIP3 在決定TNF下游的作用方面具有關(guān)鍵的激酶依賴性作用,RIP1和RIP3 是TNFR 復(fù)合物組裝中可能觸發(fā)細(xì)胞死亡的兩個關(guān)鍵分子[4]。RIP3 的激酶活性是caspase 非依賴性細(xì)胞壞死必需的。在TNF 的下游,caspase-8缺失或被抑制時,RIP1 通過RHIM 與RIP3 結(jié)合,形成RIP1/RIP3 復(fù)合物,啟動下游信號傳導(dǎo)并引發(fā)壞死。RIP1 和RIP3 結(jié)合后自動運(yùn)行并自磷酸化,活化自身[15]。RIP3 可以磷酸化RIP1,但RIP1 不能磷酸化RIP3。上述所有信號匯聚使MLKL 磷酸化和活化,與質(zhì)膜內(nèi)小葉結(jié)合形成壞死孔,導(dǎo)致壞死,使細(xì)胞最終死亡[26]。

腸道中缺乏RIP3會導(dǎo)致腹瀉,引起體重大幅度下降,造成IECs 的凋亡,破壞腸上皮屏障的防御作用,使一些病原體入侵腸道造成炎癥。在給小鼠注射RIP3抑制劑后,也得到了類似的結(jié)果,表明RIP3抑制劑可誘導(dǎo)RIP3的構(gòu)象變化,促進(jìn)細(xì)胞凋亡[4]。3.2.2 RIP3與新陳代謝之間存在聯(lián)系 RIP3與新陳代謝之間存在密切聯(lián)系。RIP3參與了壞死,壞死是一種需要ATP 和ROS 的活性細(xì)胞死亡途徑[25]。RIP3 可以直接與一些新陳代謝相關(guān)的酶相互作用以提高其酶活性,包括肝糖原磷酸化酶(phosphorylase glycogen,PYGL)、谷氨酸氨連接酶(glutamate ammonia ligase,GLUL)和谷氨酸脫氫酶1(glutamate dehydrogenase 1,GLUD1)等。其中,GLUL 和GLUD1 在谷氨酸或谷氨酰胺通過氧化磷酸化產(chǎn)生ATP的過程中是必需的[2]。ROS的來源眾多,其中線粒體產(chǎn)生的ROS 在caspase 非依賴性細(xì)胞死亡過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。Zhang 等[2]的實(shí)驗顯示,在由不同刺激觸發(fā)的壞死過程中,RIP3 是N 細(xì)胞、L929成纖維細(xì)胞和原代腹腔巨噬細(xì)胞產(chǎn)生ROS必需的。

一方面,RIP3與RIP1形成復(fù)合物誘導(dǎo)壞死,導(dǎo)致炎癥發(fā)生,這可能是RIP3 與IBD 之間的重要聯(lián)系。另一方面RIP3 通過相互作用為壞死提供ATP和ROS,使炎癥甚至壞死加重加快,當(dāng)炎癥累及回腸、結(jié)腸和(或)直腸時,就有可能發(fā)生IBD。Nec-1是一種特異性抑制RIP1活性的藥物,在疾病模型中廣泛使用,以測驗RIP1造成細(xì)胞死亡和炎癥的嚴(yán)重程度[27]。GSK2982772則利用激酶特異性與RIP1結(jié)合,在阻斷TNF依賴性壞死性凋亡和炎癥方面具有高活性[28]。這些新型藥物的發(fā)現(xiàn)和研究為IBD的臨床治療提供了更多思路。

4 RIP4

緊密連接對于維持IECs 脫落過程中的腸道屏障功能至關(guān)重要。正常的細(xì)胞脫落不會導(dǎo)致腸上皮屏障的破裂,因此緊密連接蛋白的重新分布有助于間隙的閉合[29]。當(dāng)缺乏RIP4時,磷酸化干擾素調(diào)節(jié)因子6(interferon regulatory factor 6,IRF6)的缺乏導(dǎo)致參與緊密連接形成的基因的表達(dá)下調(diào)甚至缺陷,緊密連接形成障礙,多個相鄰細(xì)胞同時脫落或細(xì)胞死亡被激活時,細(xì)胞間適當(dāng)重排就不能發(fā)生,會使腸上皮屏障出現(xiàn)破裂,導(dǎo)致腸道炎癥。RIP4缺乏導(dǎo)致的表皮破壞使皮膚屏障的保護(hù)功能受影響,外源性的病原菌和致病物質(zhì)更易進(jìn)入體內(nèi),增加炎癥的風(fēng)險,同時RIP4的缺乏還影響機(jī)體正常的生長發(fā)育,在降低免疫系統(tǒng)防御功能的同時,也增加了自身免疫性疾病的發(fā)生風(fēng)險。

4.1 RIP4的結(jié)構(gòu)

RIP4 被稱為蛋白激酶C(protein kinase,PKC)-d-相互作用蛋白激酶(d-Interacting protein kinase,DIK)或蛋白激酶C-相關(guān)激酶(protein kinase Crelated kinase,PKK),N端為絲氨酸/蘇氨酸的KD,C端是錨蛋白重復(fù)序列[6]。

4.2 RIP4的功能

4.2.1 RIP4 影響緊密連接蛋白 相鄰IECs 之間蛋白質(zhì)復(fù)合物的形成構(gòu)成了保護(hù)性物理屏障,這些蛋白質(zhì)復(fù)合物包括形成頂端連接復(fù)合體(apical junction complex,AJC)的緊密連接、粘附連接以及位于基底外側(cè)膜的橋粒[6]。其中,緊密連接蛋白是AJC 的頂端復(fù)合體,主要功能是連接和封閉相鄰的細(xì)胞。 緊密連接復(fù)合物由連接粘附分子(connection adhesion molecule,JAM)、緊密連接蛋白、閉鎖蛋白和緊密連接閉鎖小帶組成,將相鄰的細(xì)胞密封在一起[30]。

質(zhì)譜分析證實(shí)RIP4 在Ser413 和Ser424 磷酸化了IRF6[31],激活I(lǐng)RF6。IRF6在二價啟動子上富集,從而促進(jìn)緊密連接所需的基因表達(dá)[32]。當(dāng)RIP4 缺乏時,IRF6 無法磷酸化,導(dǎo)致參與緊密連接形成的基因(如occludin 基因)表達(dá)下調(diào)甚至缺陷,緊密連接形成障礙,使相鄰細(xì)胞脫落,無法發(fā)生合適的細(xì)胞連接重排[32],IECs 受損,造成腸上皮屏障的防御能力下降。

4.2.2 RIP4 激活NF-kB 通路 RIP4 介導(dǎo)的NF-kB通路激活需要IKK-a 和IKK-β,該通路參與多種功能的調(diào)節(jié),包括上皮組織增殖、分化、炎癥和免疫反應(yīng)。NF-kB調(diào)節(jié)分子基因中的單核苷酸的多態(tài)性與IBD 有很強(qiáng)的相關(guān)性,NF-kB 通路可以刺激與IBD發(fā)病機(jī)制相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄,包括TNF[32],抑制TNF是IBD的主要治療方法之一,可以使IEC凋亡減少,粘膜修復(fù)能力增強(qiáng)。

4.2.3 RIP4對生長發(fā)育至關(guān)重要 小鼠生長發(fā)育需要RIP4 的激酶活性[32]。當(dāng)RIP4 和IRF6 在人類的發(fā)育綜合征中發(fā)生突變時,缺乏RIP4 和IRF6 的小鼠表現(xiàn)出表皮的過度增殖和軟組織融合[33]。人類RIP4 基因突變導(dǎo)致Bartsocas-Papas 綜合征,這是一種嚴(yán)重的常染色體隱性遺傳疾病,以顱面、生殖器和皮膚異常為特征,大多數(shù)患者在胎兒時或出生后不久后就會死亡[34]。

RIP4的KD可直接磷酸化IRF6,磷酸化IRF6激活I(lǐng)RF6,激活后的IRF6 調(diào)節(jié)脂類代謝相關(guān)基因的表達(dá),對表皮脂類的正常代謝以及屏障功能十分重要。Oberbeck 等[32]研究發(fā)現(xiàn)RIP4 的激酶活性在表皮分化中的作用至關(guān)重要。角質(zhì)層的細(xì)胞外脂質(zhì)基質(zhì)和緊密連接是表皮屏障必不可少的組成部分[35]。RIP4 基因敲除小鼠角質(zhì)形成細(xì)胞的分化嚴(yán)重受損,導(dǎo)致圍產(chǎn)期死亡,這些小鼠的后肢和尾巴較短,表明生長發(fā)育有缺陷[36]。

RIP4缺乏影響腸上皮屏障的緊密連接,結(jié)構(gòu)被破壞的腸上皮屏障防御能力下降,炎癥發(fā)生的可能性大大增加,而RIP4的基因缺陷又會影響免疫系統(tǒng)能力,在炎癥的發(fā)生過程中,自身免疫力低下使炎癥無法得到有效的抵抗和消除而不斷加重,當(dāng)嚴(yán)重炎癥發(fā)生在結(jié)腸和直腸時就有可能導(dǎo)致IBD。

5 總 結(jié)

過去的十幾年,在研究RIP 激酶家族的功能和作用機(jī)制方面已經(jīng)取得了很大突破,同時我國對IBD 的認(rèn)識不斷深入,IBD 的臨床研究和基礎(chǔ)研究已有長足進(jìn)展,這對IBD的診治提供了良好的基礎(chǔ)。RIP 激酶家族在人體中分布廣泛,在多個生理病理機(jī)制中發(fā)揮重要作用,本篇綜述討論了RIP 激酶家族與IBD 發(fā)生機(jī)制的關(guān)系以及對IBD 的影響,闡釋了在IBD 病程中RIP 激酶家族在細(xì)胞壞死與凋亡、炎癥、基因等方面可能存在的功能和作用機(jī)制,為明確IBD 發(fā)病機(jī)制提供了新思路,為IBD 提出具體準(zhǔn)確的預(yù)防措施開拓了新視野,為IBD 患者的治療方案和臨床用藥選擇指明了新方向,而RIP 激酶家族在IBD中的具體作用還有待更多的發(fā)掘和探討。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

猜你喜歡
復(fù)合物激酶屏障
咬緊百日攻堅 筑牢安全屏障
屏障修護(hù)TOP10
蚓激酶對UUO大鼠腎組織NOX4、FAK、Src的影響
蚓激酶的藥理作用研究進(jìn)展
BeXY、MgXY(X、Y=F、Cl、Br)與ClF3和ClOF3形成復(fù)合物的理論研究
一道屏障
維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全 筑牢網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)省屏障
柚皮素磷脂復(fù)合物的制備和表征
中成藥(2018年7期)2018-08-04 06:04:18
黃芩苷-小檗堿復(fù)合物的形成規(guī)律
中成藥(2018年3期)2018-05-07 13:34:18
黏著斑激酶和踝蛋白在黏著斑合成代謝中的作用
玉树县| 夏河县| 沂源县| 九江市| 扎兰屯市| 长春市| 绥江县| 鸡东县| 双柏县| 曲沃县| 宁海县| 津市市| 勐海县| 体育| 庐江县| 湖南省| 琼海市| 叙永县| 普定县| 阳江市| 赤壁市| 日照市| 电白县| 长春市| 江孜县| 徐闻县| 永清县| 新化县| 平谷区| 元谋县| 塔河县| 阿图什市| 雷山县| 清原| 甘南县| 百色市| 肃北| 五大连池市| 盱眙县| 多伦县| 凤台县|