NF-kB和RA的研究进展
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核转录因子NF-κB与类风湿性关节炎关系的研究进展赵雅静 杨 林3(华北煤炭医学院基础部药理学教研室 河北唐山 063000) [关键词] 类风湿性关节炎 核转录因子NF-κB [中图分类号] R593.22 [文献标识码] A [文章编号] 1008-6633(2008)01-032-03 类风湿性关节炎(rheu mat oid arthritis,RA)是人类最常见的自身免疫性疾病之一,是一种严重危及人类健康的致残性关节炎,其原因尚未完全明确。
其病理改变主要为滑膜组织的增生,炎细胞浸润,血管翳形成,以及骨和软骨进行性不可逆性破坏,其中血管翳的形成为一重要的中间环节。
已有研究表明,NF-κB可能对血管形成具有核心的调节作用。
并发现血管生成因子中TGF-β、T NF-α、I L-1α、I L-8等含有NF-κB的特异性结合位点,其表达受NF-κB的调控[1]。
核转录因子(nuclearfact or-kappa B,NF-κB)是1986年,由SE N等[2]首先从B淋巴细胞核提取的一种核蛋白。
后来研究发现,NF广泛存在于真核细胞内,能促进多种细胞转录和表达,与炎症反应、免疫应答及细胞增生、转化和凋亡等重要的生理病理过程密切相关。
近年来,NF-κB已引起国内外学者的关注,已证明许多疾病的发生和发展均与其过度激活有关。
本文就NF-κB在类风湿性关节炎中作用的研究进展综述如下。
1 NF-κB的分子生物学特性1.1 NF-κB家族 NF-κB普遍存在于真核细胞,是能与多种基因的启动子或增强子上的特异性位点结合,并促进基因转录的一类蛋白质的总称,因它能与B细胞免疫球蛋白κ轻链基因的增强子κB序列(5’G GG ACTTT CC3’)特异结合而得名。
NF-κB是真核细胞转录因子Rel蛋白家族成员。
到目前为止,在哺乳动物细胞中已发现NF-κB/Rel家族的5个成员:NF-κB1(p50/p105)、NF-κB2(p52/p100)、Rel A(p65)、Rel B和c-Rel。
氧化应激指标nfkb-概述说明以及解释1.引言1.1 概述NF-κB是一种重要的转录因子,对于细胞内的信号传导和基因表达起着至关重要的调控作用。
氧化应激是一种生物学过程,指的是细胞内氧化物质产生过多,导致细胞内环境失衡,产生一系列不利影响的情况。
NF-κB与氧化应激之间存在着密切的关系,氧化应激可以激活NF-κB信号通路,进而调控多种基因的表达。
因此,NF-κB在氧化应激过程中扮演着重要的角色。
本文将从NF-κB的基本概念、氧化应激与NF-κB的关系以及NF-κB 作为氧化应激指标的意义进行深入探讨,以期能够更好地理解NF-κB在氧化应激过程中的作用机制。
1.2 文章结构本文主要包括引言、正文和结论三部分。
- 引言部分介绍了本文研究的背景和意义,以及整个文章的框架和目的。
- 正文部分分为三个小节,分别介绍了NF-κB的基本概念、氧化应激与NF-κB的关系以及NF-κB作为氧化应激指标的意义。
- 结论部分对整篇文章进行了总结,展望了未来可能的研究方向,并提出了一些结论性的观点。
通过这样的结构,读者可以清晰地了解文章的内容和逻辑,从而更好地理解作者对氧化应激指标NF-κB的研究。
1.3 目的本文的目的是探讨氧化应激对NF-κB的影响以及NF-κB在氧化应激中的作用,进一步阐明NF-κB在细胞内的重要作用机制。
同时,通过研究NF-κB作为氧化应激指标的意义,希望可以为相关疾病的预防和治疗提供理论依据,为保障人体健康提供新思路和方法。
通过本文的阐述,读者可以更加深入地了解NF-κB在氧化应激中的重要性,从而为深入研究氧化应激机制提供参考。
2.正文2.1 NF-κB的基本概念NF-κB是一种重要的转录因子,它在细胞内起着关键的调控作用。
NF-κB的全称为核因子κB,是一种能够调控基因表达的蛋白质。
NF-κB通常以蛋白质复合物形式存在于细胞的胞质中,当受到特定信号刺激后,NF-κB会被激活并进入细胞核,与DNA结合,启动特定基因的转录。
NF-kB 是炎症相关肿瘤的启动因子NF-kB 是炎症相关肿瘤的启动因子,目前关于致癌物质的研究比较多,但关于慢性炎症所致肿瘤形成的分子机理尚不十分清楚。
PIKARSKY应用the Mdr2-knockout mouse(自发性胆汁郁积致肝癌模型),发现肝内皮细胞和炎细胞通过上调肿瘤坏死因子引发NF-kB,NF-kB与肿瘤形成密切相关,提示NF-kB 是在慢性炎症相关肿瘤形成过程中不可缺少的因子,可能为慢性炎症所致肿瘤的预防提供可能的靶点。
我们还不清楚人类癌症的起因,但是,可以估计到,致癌物质的检测和慢性炎症是肿瘤发展的两个潜在条件,慢性炎症能够解释约20%的人类癌症1。
因此,致癌物质的检测和癌症之间的因果关系已被广泛研究2。
关于慢性炎症所致肿瘤发生的分子细胞机理仍不十分清楚。
我们知道,在肿瘤中检常能测到核因子kB (NF-kB)(一种炎症反应的标志因子)的活性4,5,它可能是一种炎症和肿瘤的过度环节。
为了验证这一假设,我们研究了敲除Mdr2基因的小鼠品系,能够通过肝细胞癌自发发生胆小管性肝炎6,它是一种炎症与癌症相关的典型例子7。
我们观察了敲除Mdr2基因小鼠的肝炎和癌演进,结果显示,在邻近的内皮和炎症细胞中,随着肿瘤坏死因子的上升,炎症过程能够触发肝细胞中的NF-kB因子。
在七个月鼠龄的小鼠中,通过使用一种特殊肝细胞可诱导的超级转基因抑制物IkB,来阻断NF-kB,这种抑制物对肝炎和早期肝细胞转化都无影响。
作为对照,通过抗肿瘤坏死因子的治疗或在肿瘤发展的后期阶段,使用具有IkB的超级抑制物进行诱导,来抑制NF - kB的作用,导致转化的肝细胞发生细胞凋亡,破坏肝细胞癌的进展。
因此,我们的研究表明,NF –kB能促进炎症相关的癌症,因此,是一种为慢性炎症所致癌症的预防提供潜在靶点。
肝癌是引起全世界癌症死亡率的第三大原因,通常是在慢性炎症的基础上发生8。
根据在敲除Mdr2基因小鼠中的肿瘤发展,我们已经证实了前期已开展实验的结果6,9,这和人类的肝癌非常相似,包括以下几个不同时期:炎症,异型增生,不典型增生结节(腺瘤样),癌转移(附图1a,b)。
NF-kB和RA的研究进展类风湿性关节炎中的核因子-κB〔摘要〕核因子-κB是Rel家族的二聚转录因子,是免疫、炎症和应激反应的主要调控因子,参与大部分类风湿性关节炎的病理生理过程。
现就核因子-κB与类风湿性关节炎的关系,以及类风湿性关节炎治疗方法的研究进展作简要的综述。
〔关键词〕核因子-κB,类风湿性关节炎Nuclear factor –kappaB is a potent proin?ammatory cytokine in rheumatoid arthritis .〔Abstract〕Nuclear factor –kappaB is a dimer transcription factor from Rel family and a major regulatory factor of the immunity, inflammation and stress reaction.It is involved in the main patho-and physio- procedure of rheumatoid arthritis.Herein,we review research on the relationship of nuclear factor –kappaB with rheumatoid arthritis,and the treatment on rheumatoid arthritis.〔key word〕nuclear factor-kappaB, rheumatoid arthritis核因子-κB ( nuclear factor - kappaB,NF-κB)是Rel家族的二聚转录因子,参与多种疾病的病理生理过程,在调节机体的免疫和炎症反应及凋亡调控等方面发挥重要作用。
类风湿性关节炎(RA)属自身免疫性疾病,炎性反应的激活是导致关节滑膜增生、骨和软骨破坏的主要因素,而NF-κB可激活炎症反应。
靶向NF—kB的siRNA抑制人子宫内膜异位种植的实验研究1024?广东医学2009年7月第30卷第7期GuangdongMedicalJournalJu1.2009,V o1.30,No.7靶向NF—KB的siRNA抑制人子宫内膜异位种植的实验研究术刘木彪,何援利,钟洁南方医科大学珠江医院妇产科(广州510282)【摘要】目的观察NF—KBp65siRNA对人子宫内膜异位种植于裸鼠的影响,以明确NF—KB在子宫内膜异位症(EMs)发生发展的作用,为EMs治疗探索新的途径.方法将EMs患者在位子宫内膜组织分别注入30只裸鼠,随机分为3组,每组10只,3d后分别给予生理盐水,NF—KBp65siRNA和阴性siRNA干预,观察各自子宫内膜种植成功率及内膜的病理特点.结果NF—KBp65siRNA干预组子宫内膜种植成功率(20%)低于其他两组(80%,70%)(P<0.05);且成活的异位内膜腺体发育不良,组织中NF—KB,VEGF及ICAM一1表达亦减少,与其他两组差异有显着性(P<0.05);单纯接种组与阴性干预组间比较差异则无显着性(P>0.05).结论NF—KB参与调控EMs的发生发展,沉默NF—KB基因可以显着抑制异位病灶的种植和生长;NF—KB是通过降调VEGF及IcAM一1等发挥作用的.【关键词】子宫内膜异位症;动物模型;NF—KB;RNA干扰;siRNA SmallinterferenceRNAtargetingNF—xBinhibitshumanendometrioticgrowthinnudemiceLIUMu—biao,HEYuan—li,ZHONG 此.DepartmentofObstetricsandGynecology,ZhujiangHospital,SouthernMedicalUniver sity,Guangzhou,510282,China【Abstract】ObjectiveToinvestigatetheprocessesregulatedbyNF—KBintheinitialdevelopmentofendometri—oticlesionsinvivobymeansofsiRNAtargetingNF—KBinterferingwiththegrowthofendometrium.MethodsMenstrual endometriumofwomenwithendometriosiswasinjectedintotheperitonealcavitiesof30nud emice.NF—KBp65siRNAwasgivenintraperitoneallyondays3and6,andmicewerekilled.Thenumber,diameterandm orphometryofendometri—otielesionswerequantified.NF—KB,V ascularepithelialgrowthfactor(VEGF)andintercellularadhesionmolecule (ICAM)一1expressionwereevaluatedbyimmunohistochemicalanalyses.ResultsNF—KBp65siRNAwassignificantly reducedinlesiondevelopmentcomparedtocontrolmice.Endometrialglandgrewimmaturel yintreatedmice.Inaddition,NF—KBactivation,VEGFandICAM一1expressionofendometrioticlesionsweresignificantlyreduced.ConclusionNF—KBpathwayisinvolvedintheinitialdevelopmentofendometriosisinvivo.andmayserveasat argetforendometriosistreatment.【Keywords】endometriosis;animalmodel;NF—KB;RNAi;siRNA子宫内膜异位症(endometriosis,EMs)病因至今不明,学说众多,但其中子宫内膜异位种植学说为大家所公认.然而子宫内膜要想在异位成功种植生长,必须经过黏附,侵袭和血管生成.因此,如果能对这一过程进行阻断,则可以抑制EMs的发生发展.NF—KB作为一个决定性的核转录因子,参与调控细胞间相互作用,细胞间通道,细胞聚集与移动,原始的病原信号的扩增与蔓延,肿瘤发生的启动与加速等早期应答基因的表达,在阻止凋亡,促进肿瘤生长,激活炎症反应中起着重要作用.近年来研究还发现NF—KB活性的失控可导致EMs的发生,而使用NF—KB抑制剂可以促进异位内膜病灶的凋亡,减少EMs的发生发展.本研究采用小分子RNA干扰技术(RNAi)靶向抑制裸鼠体内的NF—KB,以观察其对人子宫内膜异位种植生长的影响.广州市科技计划项目(编号:20o8J1一C131)1材料与方法1.1材料1.1.1裸鼠选择BALB/C健康雌性裸小鼠30只,6~8周龄,体重l8—20g,由中山大学实验动物中心提供,SPF级环境下饲养.1.1.2人子宫内膜制备将新鲜的人体晚分泌期子宫内膜(排卵后8~12d)用无菌Dlxlbeceo'S冷磷酸盐缓冲液清洗2遍以去除细胞碎片,再粗制成小片,悬于磷酸盐缓冲液中,加入适量青霉素,链霉素,并平均分装于3mL针管内备用.1.1.3试剂兔抗人NF—KB多克隆抗体购自北京中山生物公司,为即用型工作液.鼠抗人细胞间黏附分子一1(ICAM—1)单克隆抗体购自福建迈新生物公司,工作浓度为1:50;鼠抗人血管内皮生长因子(VEGF)单克隆抗体购自福建迈新生物公司,工作浓度为1:50;即用型SABC免疫组化染色试剂盒购自博士德公司,主要成分为正常山羊血清封闭液,山羊抗兔[查垦堂兰!旦笙堂笙!塑竺!竺:.!.1025.IgG及SABC.NF—KBp65SiRNA试剂盒,由广州锐博公司设计合成;lipofectamine2000脂质体为美国in. vitrogen公司产品.1.1.4NF—KBp65siRNA—LipofectimineTM2000混合物的制备为提高转染率,根据Lipofectimine..2000试剂盒说明对NF—KBp65siRNA和Lipofectimine 2000的用量进行了优化实验,最终选用siRNA的浓度为50pmol/L,室温保温20min备用.同法制备阴性对照siRNA—LipofectimineTM2000混合物.1.2方法1.2.1分组及给药将30只裸鼠随机分为单纯接种,阳性于预及阴性干预3组,每组1O只.每只裸鼠的腹腔均注入备用的人子宫内膜3mL,操作过程在取材后60min内完成.饲养3d后,单纯接种组给予腹腔注射生理盐水1mL,3d后再重复1次;阳性干预组腹腔注射NF—KBp65SiRNA—Lipofectimine2000混合物1mL,3d后再重复1次;阴性干预组则腹腔注射阴性对照siRNA—LipofectimineTM2000混合物1mL, 3d后再重复1次.于注射子宫内膜后的14d,将小鼠用断颈法处死,切开腹壁,全面检视腹腔,有病灶生长者摘取送病理检查,并送免疫组化(sP法)分析.1.2.2结果判断子宫内膜种植成功判断标准:肉眼观种植物直径I>2rain,表面被结缔组织覆盖并有血管形成;镜下病理证实种植物中均有子宫内膜上皮细胞,腺体和间质的生长.免疫组化判断标准:低倍镜下观察5个视野,取其平均值作为每张切片的观察结果,根据染色强度和范围做出每张切片的分级.NF—KB, ICAM一1和VEGF均以细胞胞质中出现棕黄色颗粒为判断标准.染色强度分级:(1)阴性(一):细胞无着色或阳性细胞数<5%;(2)弱阳性(+):细胞轻度着色呈淡黄色,阳性细胞数5%~25%;(3)阳性(++):细胞着色呈深黄色,阳性细胞数25%~50%;(4)强阳性(+++):细胞明显着色,呈棕黄色,阳性细胞数>50%.结果判断在双盲下进行,每张切片由两名病理科医生分别计数.1.3统计学方法采用SPSS13.0统计软件行Kruskal—WallisTest秩和检验及检验,检验水准定为Ot<0.05.2结果2.1各组人子宫内膜异位种植成功率及种植物的病理检查病灶多位于盆腹腔的腹壁,肠系膜,肠管和肝表面,大小约2.0mln×2.0mm×2.0mill左右,呈清亮水疱样结构,表面有小血管爬行,部分可见粘连带与腹壁相连;3组子宫内膜异位种植成功的例数分别为8(80%),2(20%)和7(70%),差异有显着性('c=8.136,P=0.017).其中阳性干预组存活率明显低于其他两组(P=0.009);但单纯接种组和阴性干预组间无差异(P=0.615).于光镜下,非阳性干预组存活的异位内膜可以看到完整的腺体及间质结构,与种植前的子宫内膜极为类似.而阳性干预组亦可见腺体及间质结构,但部分可见发育不良或坏死,见图1.圈A:裸鼠肠管及肝脏表面子宫内膜异位种植病灶;B:非阳性干预组子宫内膜异位病灶,腺体及问质完好(HEx200);C:阳性干预组子宫内膜腺体发育不良甚至部分坏死(HE×200)图1子宫内膜腹腔种植肉眼及镜下观2.2各组异位种植灶中NF—KB,VEGF,ICAM—l的表达强度所有异位种植病灶中均可检测到NF—KB,VEGF,ICAM—l的表达,且主要表达于3组内膜的腺上皮细胞.阳性干预组种植物中NF—KB,VEGF,ICAM—l表达强度低于其他两组(P<0.05),而单纯接种组和阴性干预组间则差异无显着性(P>0.05),见表1.表l3组种植子宫内膜的NF—KB,VEGF及ICAM一1表达强度比较例3讨论对于EMs发生机制,现多数学者认可Sampson的经血逆流子宫内膜种植学说,但经血逆流现象非常普遍,发生率可高达76%~90%,而实际发病率仅约10%,说明经血逆流最多只是发病的基础,而随经血逆流的异位内膜细胞具备的转移,种植,生长等类似肿瘤转移的生物学行为才是发病的关键….然而子宫内膜要想在异位成功种植生长,必须完成黏附,侵袭和血管生成.因此,如何抑制和阻断这一进程,已经开始成为治疗子宫内膜异位症研究的方向之一.但目前大部分研究局限于控制该进程的某一阶段,比如单纯抗黏附或抗血管生成,其中抗血管生成研究最为成熟.NF—KB是一类具有多向性转入调节作用的蛋白质因子家族,主要成员有NF—KB1(p50/p105),NF—KB2(p52/p100),RelA(p65),RelB和C—Rel这五种亚基.其中p50和p65亚基在细胞中广泛存在.通常所说的NF—KB蛋白是指p5O/p65异二聚体,其中p65相对分子量为65×10,是NF—KB家族的重要成员,只有p65在蛋白的c末端含有转入激活域,能直接作1026?广东医学2009年7月第30卷第7期GuangdongMedicalJournalJu1.2009,V o1.30,No.7用并激活转入过程.NF—KB是一种重要的核转录因子,它存在于多种细胞,并参与炎症,免疫,细胞增殖和细胞凋亡等多种生理,病理过程的基因转录调控.国内外多项研究均显示,多种刺激使NF—KB激活后,可促进细胞增殖和抗凋亡的能力,并可以上调许多与肿瘤生长,浸润以及新生血管形成有关的因子的表达及功禽皂,女ⅡICAM一1,MMPs,VEGF,ELAM一1,IL一6, VCAM一1及IL一8,从而增强肿瘤细胞的黏附,侵袭及血管生成能力;而采用多种措施抑制NF—KB的活性后,细胞凋亡明显增加,增殖减少,且上述多种因子的表达及活性均显着下降,并可以削弱许多由这些因子介导的病理过程J.由此可见,如果抑制NF—KB基因的表达,就有可能在黏附,侵袭及血管形成这三阶段全方位地拮抗EMT的发生发展.最近已有学者于体外及体内实验证实NF—KB抑制剂BAY11—7085或SN一50等可以抑制人子宫内膜异位症裸鼠模型中异位内膜病灶的生长.然而,由于蛋白治疗具有一些难以克服的缺陷,如治疗剂量大,血药浓度维持时间短,需反复注射,所需疗程长以及可能传播毒性和感染颗粒等,造成蛋白治疗严重受限.而基因治疗则可克服这些缺点,与机体自然生理过程比较吻合,因此,基因治疗是未来治疗的重要趋势.RNA干扰技术因其可以特异性剔除或关闭基因的表达,且具备经济,快捷,高效,高稳定性及可扩散性等诸多优势,已广泛应用于探索基因功能,传染性疾病及肿瘤等的基因治疗.本研究利用小干扰RNA对NF—KBp65进行基因沉默,发现子宫内膜异位种植成功概率明显下降,存活的异位病灶亦存在不同程度的发育不良或坏死,而其他两组没发现类似现象,证实NF—KB确实参与调控了子宫内膜的异位种植,通过调控NF—KB即有可能调控EMT的发生发展.实验结果同时显示,对NF—KB进行RNA干扰后,病灶内的VEGF以及ICAM一1亦同时下调,表明NF—KB是经由VEGF和ICAM一1信号通路来调控异位内膜细胞,从而发挥其抗黏附,侵袭和血管生成的作用.VEGF和ICAM一1分别作为关键性的血管形成刺激因子和细胞黏附因子,其表达的上调与外界因素导致内皮细胞,上皮细胞等细胞内NF—KB激活有关.正常情况下NF—KB与抑制性蛋白hoB相结合,处于未活化状态.TNF,IL一1,LPS等细胞外信号可激活一个或多个信号传递系统,导致IKB发生磷酸化而与NF—KB解离,NF—KB随即从细胞质进入细胞核,与VEGF,ICAM一1启动子的-cB位点结合,从而启动两者的转录].EMs具有类似肿瘤细胞侵袭与转移的恶性行为,其发生发展必须通过黏附一侵袭一血管生成这一过程,siRNA靶向抑制NF—KB成功抑制子宫内膜的异位种植和生长,提示了这一策略的可行性,但其相应的不良反应尚需进一步的研究.参考文献,[1]GIUDICELC,TAZUKESI,SWIERSZLT.Statusofcurrentre- 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Inhibitionofnuclearfactor—-kappaB—-mediatedadhesionmolecule expressioninhumanendothelialcells[J].CircRes,1998,82(3):314—320.(收稿日期:2009—02—06编辑:王冰)欢迎订阅2009年《广东医学》杂志《广东医学》杂志创刊于1963年,月刊,大16开,每期160页.《广东医学》已全部进入国内(外)自然科学主要的评价体系并得到权威的评定:进入2004年,2008年版《中文核心期刊要目总览》,连续被美国《化学文摘》(CA)收录;是中国科技论文统计源期刊(核心期刊),被中国科技期刊引证报告(CJCR)和中国科学引文数据库(CSCD)列为源期刊.本刊设有述评,专题报道,诊疗新进展,基础研究,临床研究,调查研究,临床用药研究,中医?中西医结合,综述?讲座,临床护理,短篇报道,病例报告等栏日.适合从事临床,科教,医技等各级医药卫生技术人员阅读和参考.本刊2009年每册定价10元,全年120元.邮发代号:46—66,国灯统一刊号:CN44—1192/R,国际标准刊号:ISSN1001—9448,国外发行:中国国际图书贸易总公司(北京399信箱),国外发行代号:M6308.欢迎广大读者,作者到各地邮政局订阅,漏订者可直接-b本刊编辑部联系.编辑部地址:(510180)广州市惠福西路进步里2号之6:网址:http://www.gdyx.ell;E—mail:****************;电话:020—81906074;传真:020—81865066.。
NF—κB与学习记忆关系的研究进展本文主要介绍了核转录因子(NF-κB),及其与学习记忆之间的相互关系。
标签:核转录因子;NF-kB;p50;p65;学习记忆NF-κB是哺乳動物中普遍存在的一种核转录因子。
在细胞浆中主要以p50/p65异二聚体和p50/p50同源二聚体的形式存在,与N F-κB的抑制性蛋白(IκB)结合而呈非活性状态。
早期研究其参与免疫、炎症反应、突触活性介导、肿瘤等领域,随着研究的进展发现除在免疫、炎症反应方面发挥作用外,NF-κB 家族在学习记忆方面也有显著作用[1-2]。
1 NF-κB分子生物学特性NF-κB为Sen等人在1986年从B细胞核中发现的一种能与免疫蛋白特异结合的一种核转录因子,广泛存在于哺乳动物的细胞中,与大部分基因的转录有关,NF-κB属于Rel蛋白家旅成员,主要以异源二聚体或同源形式存在;其中最重要的两个亚基为P50和P65。
这些蛋白分子拥有共同的Rel同源区(Rel homology domain,RHD)。
即同享一个氨基末端,包含有300个氨基酸,RHD含有二聚体化域、DNA结合位及核转位信号,p100(NF-kB2的前体)和p105(NF-kB1的前体)蛋白含有锚蛋白重复序列的羧基末端,其水解后分别生成p52和p50蛋白。
两组NF-kB/Rel 蛋白可形成异源二聚体或者同源二聚体。
不同的二聚体具有不同的生物学特性。
p65的羧基端含有转录活化区域;而p50则与DNA结合有关。
另外,二聚体的跨膜能力不同其对DNA的亲和力也不尽相同,这也可能是NF-kB/c-Rel家族对不同靶基因呈现表达调控的又一方面[3]。
在细胞中还有另一个蛋白质家族IkB(inhibitory kappa B),其为一种抑制因子,相对分子量为60000~70000。
IκB与NF-κB/c-Rel蛋白在胞浆中结合形成三聚体,使NF-κB在静息状态下不能与DNA结合,只能在胞浆中表现为无活性状态。
核转录因子NF-KB对脑缺血再灌注干预机制研究进展于凌志1贾孟辉2,3付慧玲2王佩佩2 左艳丽1刘丽2 李占涛1苏丹1(1.宁夏医科大学中医学院宁夏银川750004;2.宁夏医科大学第二附属医院宁夏银川750001;3. 回医药当代化省部共建教诲部重点实验室宁夏银川750004)【摘要】核转录因子NF- KB是存在于脑组织各种细胞内一种具备多项转录作用调节因子,在脑缺血再灌注损伤时被激活,进而启动有关靶基因转录,参加炎症反映、免疫反映、细胞凋亡和自由基损伤等生理病理过程。
因而,对NF-KB作用机制进一步研究,对于缺血性脑血管疾病临床防治具备重要意义。
【核心词】核转录因子NF- KB;脑缺血再灌注;炎症反映;细胞凋亡;自由基损伤NF-KB(nuclear factor of kappa B)是一种核转录因子[1]。
是B淋巴细胞前体细胞中发现一种核蛋白,是细胞内信号转导中间枢纽,参加机体生长发育过程及组织病变病理过程。
作为一种多向性转录调节蛋白,其重要作用是调控编码各种细胞因子、趋化因子、生长因子、细胞豁附分子、免疫受体、氧化应激有关酶、转录因子、急性时相蛋白等,参加免疫、炎症、细胞凋亡等生理和病理过程中基因表达调控。
近年来,NF-KB对脑缺血再灌注干预研究方兴未艾、进展顺利。
兹综述之,谨供同道参照。
1 NF-KB构造、特性和生物学特点1986年,Sen和Baltimore[2]初次报道从成熟B淋巴细胞核抽提物中,检测到了一种能与免疫球蛋白K轻链基因增强子上一段10bp核苷酸序列(GGGACTTTCC)特异结合核蛋白,称为NF-KB。
NF -KB属于Rel蛋白家族,有5种亚单位:RelA(p65)、RelB、c-Rel、pl05/P50(NF-KBl)和P100/p52(NF-KB2)。
NF-KB所有亚单位N端有一段相似构造域,具备形成二聚体、核转移、结合特定DNA特性。
生理状态下,NF-kB五个亚单位两两结合,以同源或异源二聚体形式存在,各自发挥不同生理功能。
类风湿性关节炎中的核因子-κB〔摘要〕核因子-κB是Rel家族的二聚转录因子,是免疫、炎症和应激反应的主要调控因子,参与大部分类风湿性关节炎的病理生理过程。
现就核因子-κB与类风湿性关节炎的关系,以及类风湿性关节炎治疗方法的研究进展作简要的综述。
〔关键词〕核因子-κB,类风湿性关节炎Nuclear factor – kappaB is a potent proinflammatory cytokine in rheumatoid arthritis .〔Abstract〕Nuclear factor –kappaB is a dimer transcription factor from Rel family and a major regulatory factor of the immunity, inflammation and stress reaction.It is involved in the main patho-and physio- procedure of rheumatoid arthritis.Herein,we review research on the relationship of nuclear factor –kappaB with rheumatoid arthritis,and the treatment on rheumatoid arthritis.〔key word〕nuclear factor-kappaB, rheumatoid arthritis核因子-κB ( nuclear factor - kappaB,NF-κB)是Rel家族的二聚转录因子,参与多种疾病的病理生理过程,在调节机体的免疫和炎症反应及凋亡调控等方面发挥重要作用。
类风湿性关节炎(RA)属自身免疫性疾病,炎性反应的激活是导致关节滑膜增生、骨和软骨破坏的主要因素,而NF-κB可激活炎症反应。
本文就NF-κB与RA的关系及RA药物治疗的研究进展做个简要的综述。
1. NK-κB结构及生理功能NK-κB是Sen等1986年首次在成熟B细胞、浆细胞中发现的能与免疫球蛋白κ轻链启动子κB序列特异结合的核蛋白。
它是真核细胞转录因子Rel蛋白质家族成员, 包括五种: NF-κB1( P50 /P65) 、NF-κB2 ( P52 /P100) 、RelA ( P65) 、RelB和c - Bel。
它们形成许多种同二聚体和异二聚体,而这些二聚体激活其自身特异性的基因位点,并参与构成一种由300个氨基酸组成的结构域,这种结构域被命名为Rel同源域,可调节NK-κB的DNA结合、二聚体形成和核异位[1.2]。
通常情况下,NF-κB 的活化形式是由p50 和p65 组成的异二聚体。
在静息的细胞中,NF-κ B 以无活性的形式存在于细胞浆中,当受到一定的刺激后,NF-κ B 发生活化,活化的NF-κ B 发生核易位,与靶基因启动子或增强子上的NF-κB 结合位点结合,从而启动或增强该基因的转录。
在多种不同细胞中, NF-κB参与肿瘤坏死因子α(TNF-α)等炎症因子相关基因的转录,与多种疾病的病理生理过程有关,在调节机体的免疫和炎症反应及凋亡调控等方面发挥重要作用[3]。
2. NF –κB与RA2.1 NF-κB与RA的关系类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种慢性进行性的自身免疫性疾病,以全身多发对称性关节疼痛、肿胀为主要临床症状, 主要病理改变为关节滑膜炎性增生, 侵蚀关节软骨, 形成关节强直,其炎症过程涉及到大量影响关节的信号分子、转录因子和滑膜细胞脯氨酸。
有研究报道大部分RA病理生理过程可以用NF-κB激活来解释,某些用于治疗RA的药物如糖皮质激素、环孢素A 及他克莫司等,均可通过不同途径抑制NF-κB 活化从而抑制炎症,这为NF-κB 活化参与RA的病理过程提供了证据。
EMSA显示,NF-κ B DNA结合能力在RA滑膜中要比骨关节炎高,免疫组化发现P50和P65在滑膜基质和单核细胞亚系中发生了核易位,并且体外研究证实NF-κB在巨噬细胞产生细胞因子中起作用,可刺激RA 滑膜细胞产生IL-6。
而RA动物模型也支持NF-κB参与滑膜炎,鼠胶原诱导性关节炎和佐剂诱导性关节炎的实验研究表明疾病症状出现之前NF-κB就已被激活。
2.2 RA治疗靶点2.2.1 NF–κB 抑制蛋白激酶β(IKKβ)IκB激酶(inhibitor of nuclear factor-κB kinnases,IKK)是NF–κB信号转导通路中的关键性激酶,激活NF-κB信号转导通路的一个关键步骤是NF-κB抑制蛋白(IκB)的磷酸化,这个过程就是由IKK来完成的。
IKK复合物包括至少三种亚基:IKKα、IKKβ和调节亚基IKKγ[5]。
IKKβ在体外使IκB 磷酸化,是大多数炎性因素诱导NF-κB活化所必需的催化亚单位。
炎症因子诱导NF-κB活化有两条途径,第一条是经典的炎症因子诱发的IKKβ-IκB-P65:P50活化途径,炎症因子刺激IKKβ并使其活化,IKKβ使IκB分子中的Ser32和Ser36磷酸化后发生降解,与IκB结合的同二聚体(P50/P65)脱落进入细胞核作用于靶基因,使靶基因发生转录,从而产生一系列与靶基因转录有关的炎症。
另一条是LT-β和BLys诱发的IKKα- P100:P52- RelB途径,P52/RelB是细胞中存在的另一种NF-κB的异二聚体,当P52前体分子,同时也是IκB家族成员的NF-κB2/P100与RelB结合时,二聚体处于抑制状态;P100的降解产生了有活性的P52/RelB,随后P52/RelB进入细胞核诱导靶基因发生转录。
基因转录研究显示培养的滑膜细胞产生细胞因子很大程度上依赖IKKβ,并且还通过胞外基因转录激活IKKβ导致鼠关节炎,这提示活化的IKK能有效启动滑膜炎[6]。
IKKβ基因敲除实验显示,IKKβ-/-细胞比正常细胞对TNF-α诱导的凋亡敏感得多,并且该细胞中的IKK及NF-κB在TNF-α、IL-1、dsRNA和ISS-DNA的刺激下几乎都没有活化作用。
IKKβ+/-细胞中IKKβ的表达量下降了一倍,导致IKK的激酶活性下降了50%,NF-κB 的活性则降低了70%-80%。
Aupperle K等研究也发现显性负相IKKβ腺病毒能完全消除细胞因子所诱导的IL-6、IL-8、和ICAM-1的表达[7]。
这提示IKKβ在细胞因子诱导的NF-κB活化中起着重要的作用。
因此,它是一种有吸引力的特异性治疗靶点。
2.2.2 腺苷A3受体(A3AR)腺苷(adenosine) 是腺嘌呤核苷酸的前体和代谢物,腺苷的诸多作用都由其受体的4 种亚型,即A1AR、A2aAR、A2bAR 及A3AR所介导。
A3AR属于结合细胞膜受体的G蛋白家族,是由320~340个氨基酸组成的7次跨膜糖蛋白,大量的证据证明A3AR的激活可引起抗炎效应[12]。
A3AR活化后调节磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-AKT信号转导途径。
Jung Yeon Lee等发现A3AR活化后抑制LPS诱导TNF-a产生,可推断出腺苷调节其抗炎效应是通过抑制LPS诱导激活PI3K/AKT和NF-KB途径实现的。
Fishman等[ 2 ]报道,在黑色素瘤细胞,A3AR兴奋剂IB2MECA 降低PKA的同时,也降低PKB /Akt表达水平,通过GSK-3β和β-catenin下调Wnt信号通路。
并且,A3AR活化后通过下调PKB /Akt、IKK、IκB 和NF-κB,抑制炎性细胞因子的产生,使人成纤维样滑膜细胞发生凋亡或停滞在细胞生长周期,从而促进炎症细胞的凋亡[12]。
因此,一些学者不仅把它是确定为治疗炎症的靶点,同时也把它作为RA的治疗靶点。
2. 3 NF -κB与RA的药物治疗2. 3. 1 细胞因子有关的制剂在RA患者体内炎症细胞浸润滑膜基质,并产生多种促炎细胞因子,趋化因子、和生长因子如:TNF-α、IL-1β, IL-6 和IL-8、IL-17等,这些可引起巨噬细胞样滑膜细胞和成纤维细胞样滑膜细胞数目增加并诱导其活化,降解细胞内外基质、破坏软骨和骨[18.19]。
因此,通过影响这些细胞因子的分泌和生物学性能, 可以治疗RA。
目前有多种与细胞因子有关的制剂在临床上应用, 包括: ①直接针对细胞因子或相应受体的阻断剂或中和单抗; ②抑制细胞因子的合成或表达的制剂; ③竞争性抑制细胞因子与受体间相互作用的外源性细胞因子受体或含有细胞因子受体结合Fc 段结构的合成物; ④外源性受体拮抗剂; ⑤抑制细胞因子与受体作用后信号传导的制剂。
虽然一些药物在临床上获得了良好的疗效,但不能完全治愈RA。
2. 3. 2 NF-κB抑制剂越来越多的NF-kB抑制剂被报道,其中也包括几种临床上重要的抗炎药物。
糖皮质激素是强有力的NF-kB抑制剂,其抑制途径如下:①它诱导IkB表达,引起NF-kB滞留在细胞质内;②通过糖皮质激素受体与不同基因启动子上的NF-kB结合位点相互作用,糖皮质激素可抑制NF-kB DNA结合活性;③活化的糖皮质激素受体与NF-kB相互作用,这样可阻止某些细胞中NF-kB途径激活。
非甾体抗炎药(如阿司匹林、布洛芬、舒林酸)显著抑制IKK活性,这样可阻止IκB磷酸化,从而阻断NF-κB活化途径。
据报道,柳氮磺吡啶代谢产物,5-氨基水杨酸可抑制IKB磷酸化。
免疫抑制剂环孢素A和他克莫司(FK-506)也抑制NF-kB途径。
环孢素A抑制20S蛋白酶复合物的酶活性,阻止鼠巨噬细胞、Jurkat淋巴细胞和鼠、人T淋巴细胞中IkBa降解。
FK-506阻断T、B、Jurkat淋巴细胞中的c-Rel从胞浆异位到胞核,这样可使IL-2和IL-2受体表达减少。
据报道维生素C、维生素E、姜黄素、黄酮类、乳胞素、酞胺哌啶酮、来氟米特、吡咯烷二硫代氨基甲酸盐、葡糖胺等也可抑制NF-kB。
近来,多种NF-kB抑制剂被研制成功,如Xu等研究发现青蒿酯通过抑制NF-κB信号途径来抑制IL-1β, IL-6 和IL-8产生。
同时,青蒿酯还以剂量依赖的方式减少TNF-α刺激RA FLS分泌IL-1β, IL-6 和IL-8,它也阻止TNF-α诱导的NF-κB异位、DNA结合能力和基因转录活性、NF-κB的磷酸化和降解[20]。
A3AR激动剂CF101,CF502通过反常调节NF-κB信号途径,控制NF-κB活性、抑制FLS生长和关节炎的炎症表现。
氧化物酶体增生物激活受体-a(PPAR-a)在滑膜成纤维细胞(RSF)中表达,而非诺贝特(PPAR)与之结合从而抑制RSF中NF-κB激活作用、抑制RSF细胞因子产生,以及抑制破骨细胞祖细胞分化成破骨细胞。