核因子-κB对慢性炎性骨病作用的研究进展

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中外医学研究 2011年10,El 第9卷第30期CHINESE AND FOREIGN MEDICAL RESEARCH .. .. 一。 l . 。_ll _. l 弦l1ll_ l lll llg 。 蛩一i 誊0 ll lll聋 。 0 Jlllll i 

核因子一KB对慢性炎性骨病作用的研究进展 

罗红灿 和红兵 

昆明医学院(云南 昆明650031) 昆明医学院附属口腔医院 

【摘要1 核因子一kappa B是一种重要的核内转录因子,在细胞炎性反应、免疫反应以及细胞凋亡等过程中起着非常重要的作 

用,并在炎性骨病的发生及发展起着重要的作用。本文就近年来其在炎性骨病中的作用做一综述。 

【关键词】 核因子一kappa B;慢性炎性骨病;作用研究 Research progress of the correlation between nuclear factor kappa B and chronic inflammatory bone diseases LUO Hong—can ,HE 

Hong—bing ,1Kunming Medical College,Kunming 650031,China 【Abstract】 Nuclear factor—kappa B(NF—KB)is an important transcription factor which have the special DNA—binding.It play a ma— ior r0le in the inflaminatory diseases。immune responses and apoptosis.This review resents the role of NF—KB in chronic inflammatory bone dis— 

eases such as rheumatoid arthritis and periodontitis,and the research progression of some therapy of NF—KB is also introduced. 

【Key word】 Nuclear factor kappa B; Chronic inflammatory bone diseases;Relationship research 核因子一kappa B(NF~KB)家族包括NF—KB1(p50/ 是炎症反应的调节因子 ,可以刺激T细胞、成纤维细胞、角质细 p105)、NF—KB2(p52/p100)、p65(RelA)、RelB以及c~Rel…。 胞、上皮细胞、内皮细胞和关节滑膜细胞等分泌产生1L一1p、 

活化的NF—KB能与DNA上特异的KB受体结合,从而参与炎症TNF— 、IL一6、IL一8、PGE2(前列腺素E:)、MMP一1(基质金属 

和免疫调控。以慢性牙周炎及类风湿性关节炎(RA)为代表的慢 蛋白酶)、MMP一3、MCP一1(单核细胞化学趋化蛋白一1)、G一 

性炎性骨病是严重影响人类健康的自身免疫性疾病,虽然它的发 CSF(粒细胞集落刺激因子)和炎性细胞因子趋化因子的产生,从 病机制还不尽清楚,但是NF—KB对慢性炎性骨病的相关作用研 而促进IKK活化以激活NF—KB 。有研究表明IL—l7可以抑 

究已成为近几年的研究重点,作者就其相关作用做一综述。 制IRF一1的DNA位点的活性的来影响NF—KB的活化 。 1 NF—KB的组成、结构 IL一17还可以诱导细胞核因子NF—KB受体活化因子配体 

NF—KB(nuclear faetorKB)是一类具有重要生理功能的转录 (RNKL)的表达,破坏RANKL/OPG平衡,从而导致破骨细胞增 

因子,它能调节许多细胞基因的表达,在炎症反应、免疫反应、细 殖以及骨破坏。 

胞增殖、细胞凋亡等生理活动中发挥重要作用。NF—KB是由5 NF—KB在调节免疫细胞的生长分化和机体防御反应发挥 

种亚单位构成的同源或异源二聚体蛋白质,哺乳动物NF—KB转 着重要生理功能,同时NF—KB还是调控许多细胞因子、细胞黏 

录因子家族(又称Rel家族)包括以下成员,即NF—KB1(p50/ 附分子、趋化因子及急性反应蛋白等基因表达的重要因子。现在 p105)、NF—KB2(p52/p100)、065(RelA)、RelB以及c—Rel 。 比较明确的是NF—KB活化后可增强TNF—a、IL一1、IL一6、IL一 尽管NF—KB是指所有的Rel蛋白二聚体,但鉴于p50/p65是第8、细胞集落刺激因子(GM—CSF)、环氧化酶2(COX一2)等的基 

一个鉴定的NF一.(B,而且在多种细胞中含量丰富,所以习惯上 因转录水平以参与机体的免疫防御反应。有研究表明,NF—KB 

NF~KB仍指p5o/1)65。所有NF— B家族成员N末端都含有约 在Thl细胞介导的迟发性免疫反应中起着关键作用 。同时它 

300个氨基酸构成的高度保守的Rel同源结构域(RHD),该区域 能还能增强VCAM~l,ICAM一1等的表达 。NF—KB还是机 

参与DNA结合及二聚体形成。与NF—KB结合的DNA核心序列 体抗凋亡的重要因子之一。对NF—KB缺失小鼠的分析发现, 

为5 一GGGRNNYYCC23“ ,RHD的c末端含有核定位序列 NF—KB具有抑制凋亡的功能 12,13],它的抗凋亡活性可通过诱导 

(NLS),在大多数未受刺激、非疾病状态的哺乳动物细胞胞质中, 细胞中多种凋亡抑制因子如c—IAPs、casper/c—FLIP、A1 NLS与被称作NF—KB抑制剂的IKB蛋白结合而使NF—KB处于 (Bfl1)、TRAF1和TRAF2等的表达实现,通过TNFR1途径将信 

无活性状态 。 号转至caspase8,再激活caspase3,最后酶切死亡底物,使细胞凋 2 NF—KB的活化和功能 亡 “ 。通过TRAF2(TNF受体相关蛋白)也可激活NF—KB。 

体内多种因子参与NF—KB活性的调节,其中最重要的是IKB TRAF2通过结合NF—KB诱导产生的IK激酶而活化NF—KB,活 激酶(IKB kinase,IKK)。传统认为IKK包括三个亚基:IKKa 化的NF—KB迅速进入细胞核,活化编码包括lAPs在内的多种抗 

(IKK1)、IKKB(IKK2)和调节亚基IK ,但最新发现其有新成员 凋亡基因的表达,从而发挥抗凋亡活性 ・ ]。NF—KB还能抑制 IKKe。在静止细胞胞液中,NF~KB与IKB(KB的抑制剂)结合,处DNA损伤引起的通过线粒体途径实现的细胞凋亡;此外,NF—KB 

于失活状态。细胞活化传递的信号激活IKB激酶(IKK),IKK催化 还可通过抑制促凋亡的信号途径来发挥作用,如NF一.(B与活化 

IKBet(Ser32、Ser36)和IKBp(Serl9、Ser32)磷酸化,使IKB与NF一 蛋白AP一1协调作用,减少Fas/FasL系统的表达,也是其抑制凋 B解离后被降解,于是NF一-(B进入核内,调节多种基因转录。 亡的重要机制之一 ]。 

近来发现的IL一17也是可以活化NF—KB一种前炎症细胞 3 NF—s:B与慢性炎性骨病的关系 因子,其主要由活化的T细胞产生,并能诱导活化T细胞,促进滑 以慢性牙周炎及类风湿性关节炎(RA)为代表的慢性炎性骨 

膜细胞分泌多种细胞因子,它是一种强大的前炎症细胞因子,也 病是严重影响人类健康的自身免疫性疾病。慢性牙周炎与类风 

】6】一 中外医学研究 201 1年10月 第9卷第30期CHINESE AND FOREIGN MEDICAL RESEARCH 豸 述 | ll 手l 。 雾 雾l'l_ll一≯≯ : ≯ 1i。 嚣 ll_#。l .磐。 誊 |。 移≯ 雾季秀参营荔嚣| 

湿性关节无论是在II缶床和病理表现上均有很大相似性。目前研 

究认为,许多细胞因子在其发病过程中起着重要的作用。这些细 

胞因子,大部分由单核细胞、巨噬细胞、成纤维细胞和T细胞分 

泌 。其中IL一1、TNF— 、IL一6、IL一17、PGE 、PDGF(血小板 

衍生生长因子)等是比较明确的致病因子。IL一1能促进滑膜细 

胞和淋巴细胞的增殖和分化、促进滑膜细胞和软骨细胞合成并释 

放前列腺素E:(PGE:)和胶原酶。PGE 和胶原酶能引起牙周连 

接组织和牙槽骨的炎症反应、软骨基质的崩解,也可造成关节损 

伤 。TNF—ot可刺激软骨内蛋白多糖的吸收并抑制其合成,使 

软骨降解。研究表明慢性牙周炎患者牙周组织中TNF— 表达 

明显增高,TNF—ot具有许多与IL一1相似的作用,也可使PGE, 

和胶原酶释放增加,引起骨和软骨的吸收破坏” 。IL一6可强力 

诱导急性期反应蛋白,如C反应蛋白。诱导B细胞分化为能分 

泌IgG型抗体的浆细胞。介导前列腺素类因子的生成,还可促进 

IL一1、TNF—d的分泌。 

NF—KB活化后可增强TNF一 、IL一1、IL一6、黏附分子、细 胞集落刺激因子(GM—CSF),同时增强环氧化酶2(COX一2)等 

的基因转录水平导致PGE,产生增加以加强炎症反应。 

不仅如此,NF—KB活化对细胞免疫调节也有重要作用。 

NF—KB活化进入细胞核增强MHC—I,MCH—II以及干扰素调节 

因子1(IRF一1)等表达 』,使炎性因子逃过机体免疫细胞的监 

控,干扰机体正常免疫反应,这无疑对慢性炎性骨病的发生发展 

产生影响。 

同时大量研究表明0PG/RANKL/RANK系统失衡导致成骨 

和破骨失衡从而引起骨质破坏。RANK即为NF—KB受体活化 

因子,NF—KB活化对慢性炎性骨病的骨破坏增强正是通过 

OPG/RANKL/RANK系统失衡实现的。生理情况下OPG为成骨 

细胞表面表达的一种骨保护蛋白,它是RANKL的竞争性受体,通 

过竞争抑制RANK和RANKL的结合,而达到抑制破骨细胞活化 

减少破骨作用。IL—l、IL一6、IL—l1、IL一17、TNF一仅、糖皮质激 

素等信号刺激作用下,可刺激成骨细胞前体RANKL基因的表达 

水平上调,从而最终促进破骨细胞活化 “ 。其中TNF—ot通过 

肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAFs)与RANKL的C端结合而发 

挥信号传递作用。RANKL与破骨细胞表面的RANK结合后,激 

活的RANK将信号传人细胞内发挥作用 。RANK膜内区有3 

个结合位点,与TRAFs中的TRAF1、2、3、5及6结合后,可激活转 

录因子NF—kB和蛋白激酶JNK,从而促进破骨细胞的增殖、分 

化、成熟,导致慢性炎性骨病骨质破坏增加。 

总之,NF—KB是机体内重要的转录调控因子,活化的NF— 

KB能与DNA特定的位点结合,启动和调节众多参与炎症反应、 

免疫反应有关因子的基因转录IL一1、TNF一 、IL一6、IL一17等 

细胞因子的表达,同时NF一-(B受体活化子(RANKL)及其受体 

(RANK)可调节前体骨细胞的分化,刺激破骨细胞的形成,导致 

牙槽骨的吸收,以上因素综合作用而引起牙周连接组织以及牙槽 

骨和关节骨的破坏丧失。由上述可见NF—KB与慢性炎性骨病 

的发病密切相关。因此早期应用拮抗NF—KB活化的药物,对控 

制慢性炎性骨病炎性介质的失控性释放、机体免疫反应,改善病 

情和预后,可望起到积极的作用。 

一162一 参考文献 

[1]Chen F,Castranova,Demers.New insights into the role of nuclear 

factor—kappaB,a ubiquitous transcription factor in the initiation