PBEF與炎癥相關性疾病

曾 源 董 嘯 楊 威 阮雯麗 張小強 李 斌

(南昌大學醫學院第二附屬醫院心胸外科，江西 南昌 330006)

前B細胞克隆增強因子(pre-B-cell colony-enhancing factor，PBEF)，又名Visfatin即內臟脂肪素或內脂素〔1〕，并具有煙酰胺磷酸核糖轉移酶(nicotinamide phosphoribosyl transferase,Nampt)作用，因此也被命名為Nampt。作為一種具有促進早期B細胞分化的細胞生長因子，PBEF首次由Samal 等〔2〕從人外周血淋巴細胞的cDNA基因文庫中克隆獲得，并且人體內各個器官組織如：外周血細胞、肝、肺、胎膜和脂肪組織等中均有表達。本文就PBEF的結構與功能，作為一種促炎癥細胞因子在各種疾病中的臨床研究作一綜述。

1 PBEF基因的結構〔3〕

PBEF基因位于染色體7q22.1和7q3l.33之間，長34.7 kb，包含11個外顯子和10個內含子，首端外顯子包含了5'非編碼區和1個信號肽，尾端外顯子編碼羧基末端和3'非編碼區。PBEF基因5'端存在兩個特殊的啟動子區：一是近端啟動子區大小為1.4 kb，富含GC，包含12個SP1結合位點以及多個AP-2和LF-1的結合位點，缺乏TATA序列及CAAT盒；另一個是遠端啟動子區大小為1.6 kb，富含AT，含有若干個CAAT盒及多個TATA序列，以及CCAAT/NF1、NF-κB、NF-IL-6、GR和AP-1結合位點，這些調控元件在許多細胞因子的轉錄與激活起重要作用。PBEF基因的mRNA有3個轉錄產物，分別長2.0 kb、2.4 kb和4.0 kb，其中以2.4 kb的轉錄占主導地位，中間1476個核苷酸構成開放讀碼框架，編碼491個氨基酸。

2 PBEF:一種促炎癥細胞因子

目前研究發現PBEF的主要功能包括3方面：生長因子、細胞因子和煙酰胺磷酸核糖基轉移酶。近些年對PBEF的研究主要關注點在于其細胞因子的功能上，研究認為PBEF在各種急慢性炎癥反應中起著重要的作用，上調PBEF的表達能夠明顯增加炎癥因子如：IL-1、TNF-α、IL-8，IL-6等的表達，因此PBEF被認為是一種促炎因子〔3〕。

接下來許多研究表明在各種細胞中PBEF能廣泛地被炎癥刺激-脂多糖、IL-1β、IL-6和TNF-α所誘導，特別是在中性粒細胞、單核細胞、巨噬細胞中表現的更明顯。利用IL-6對人滑膜成纖維細胞誘導PBEF的表達，Nowell等〔4〕進一步的研究表明其作用機制可能是通過STAT-3依賴的通路起作用。PBEF已經被證實能誘導CD14(+)單核細胞中IL-1β、 TNF-α，特別是 IL-6的產生，而且能增加細胞表面協同刺激因子如CD54、CD40和 CD80的表達。通過使用特殊信號通路的抑制劑，發現PBEF介導的信號通路可能通過PI-3K和MAPK(p38，MEK1，and JNK)起作用，但目前PBEF介導的具體機制還未完全闡明〔5〕。

3 PBEF在炎癥相關臨床疾病中的研究

作為一種促炎癥因子，研究發現PBEF在各種急性和慢性炎癥疾病中表達升高，如在急性肺損傷、敗血癥、風濕性關節炎、動脈粥樣硬化等疾病的發生發展過程中起著重要作用。

3.1急性肺損傷 急性肺損傷以肺泡上皮細胞及毛細血管內皮細胞損傷、非心源性肺間質及肺泡水腫、嚴重的低氧血癥為特征，急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是急性肺損傷的一種嚴重形式。Ye等〔6〕已經對急性肺損傷PBEF所涉及的發病機制進行了研究，發現ICU中患急性肺損傷病人的肺組織和血清中PBEF表達顯著升高；并通過建立鼠、犬的急性肺損傷動物模型,對支氣管肺泡灌洗液和血清標本以及肺組織標本進行檢測發現，均有PBEF基因和蛋白的表達上調，而且對PBEF在肺內表達的定位檢測發現PBEF在肺血管內皮細胞、肺泡上皮細胞、中性粒細胞中均有表達；在體外細胞實驗中也證實，通過內毒素、TNF-α，IL-1β和機械牽拉可以誘導微血管內皮細胞中PBEF的表達〔6〕。

同樣，Ye等〔7〕研究發現在血凝酶引起的HPVEC通透性增加時PBEF起了關鍵性作用，表達增加的PBEF可導致肺血管內皮細胞骨架重排、細胞間隙的增加，具體表現在細胞內Ca2+濃度增加、肌動蛋白收縮、張力絲的形成、肌球蛋白輕鏈磷酸化的增加和單層細胞跨膜電阻的降低，提示PBEF引起通透性增加時通過內皮細胞自身的收縮力起作用。

3.2敗血癥 敗血癥是一種威脅生命的全身感染性疾病，在全球有著較高的發病率和死亡率，據統計在北美每年約200萬人死于敗血癥〔8〕。作為一種新促炎癥因子，PBEF對延長敗血癥患者體內嗜中性粒細胞凋亡有重要作用。Jia等〔9〕發現敗血癥患者體內嗜中性粒細胞PBEF基因表達升高，通過抑制PBEF的表達恢復了凋亡的動力；而且，重組了PBEF基因的中性粒細胞表現出較高的抗凋亡能力。但是最近Lee等〔10〕的臨床研究并不支持上述觀點，敗血癥死亡者與生存者血清PBEF表達未見明顯異常，指出較高的PBEF表達與敗血癥急性肺損傷無必然聯系，死亡率只與病情的嚴重程度相關。

3.3風濕性關節炎 風濕性關節炎是一種慢性全身免疫紊亂性疾病，表現為關節的炎癥與組織損傷。Otero等〔11〕首次報道與正常組對比，風濕性關節炎患者血漿中PBEF基因的表達大幅增高，提示PBEF可能為風濕性關節炎一種生物學標志物。這個結論同樣被Nowell等〔12〕所證實。而且有研究表明，PBEF主要表達于關節滑膜的內層、集合淋巴結和間質血管中，并可誘導滑膜成纖維細胞中炎癥趨化因子IL-8和MCP-1；促炎癥細胞因子IL-6和MMP-3的升高，通過抑制P38 MAPK通路，顯著降低了這些因子被誘導的效應〔13〕。有研究通過藥物抑制PBEF表達，以降低細胞內各種促炎癥細胞因子，為風濕性關節炎提供了潛在治療價值〔14〕。

3.4動脈粥樣硬化 動脈粥樣硬化是累及心血管系統的常見疾病，基本病變包括動脈內膜的脂質沉積，內膜灶狀纖維化、粥樣板塊形成等，其中涉及脂質滲入學說、損傷應答學說和炎癥學說等，但發病機制尚未完全闡明。

在Dahl等〔15〕的實驗研究中，運用RT-PCR和免疫組化檢測證實，在有癥狀患者的頸動脈斑塊中PBEF基因的表達顯著升高，尤其富積聚于泡沫細胞中；并且PBEF與心肌梗死患者的不穩定動脈粥樣斑塊也存在這用聯系，實驗證粥樣斑塊中存在很強的PBEF免疫染色；同時還發現通過腫瘤壞死因子和氧化低密度脂蛋白可以誘導單核細胞中PBEF基因的表達，并且通過重組PBEF誘導金屬蛋白酶-9的活性。這些發現提示PBEF可能是一種炎癥介質，聚集在不穩定動脈粥樣斑的泡沫細胞中，并參與動脈粥樣斑塊的成形。Zhong等〔16〕也報道患有頸動脈斑塊的患者血清中PBEF的表達較正常人高。

3.5其他炎癥相關性疾病 PBEF的高表達已經在各種炎癥疾病中得到證實，包括炎癥性腸病〔5〕、銀屑病〔17〕，近來大流感(H1N12009)病毒導致人肺微血管內皮細胞各種炎癥因子(IL-6/IL-8/TNF-α/IP-10)和凋亡因子(FasL/TRAIL)表達升高，而通過siRNA沉默PBEF的表達可以抑制這些炎癥因子和凋亡因子的表達〔18〕。代謝綜合征的一種特征性表現肥胖癥可能為一種炎癥紊亂性疾病，但它與PBEF的關系還存在爭議：有些學者報道肥胖者表達更高地PBEF水平〔19〕，有些認為這兩者無并然聯系，甚至持相反態度〔20〕。

4 結論與展望

綜上所述，PBEF作為一種促炎癥細胞因子，在人體各個器官、組織中發揮著重要作用，而且與炎癥相關性疾病聯系緊密。大量研究已經證實在各種急性和慢性炎癥疾病如急性肺損傷、敗血癥、動脈粥樣硬化、風濕性關節炎等的發生發展過程中，PBEF表達升高，并起著重要作用。但是目前還有許多關鍵問題尚未完全闡明，PBEF是否由有活力的細胞分泌或是僅僅是疾病伴隨的一種產物，PBEF促炎癥作用是通過什么信號通路發揮作用，PBEF能否在各種炎癥紊亂性疾病中成為診斷的標志物，或(和)成為未來治療的靶點，其中的研究前景十分廣闊，尤其疾病相聯系的調控機制，有待更詳細更深入的實驗與臨床研究。

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