IL-17和NF-κB通路與類風濕性關節炎的相關性研究

郭江燕，高梓珊，姜姝姝，傅淑平，甘君學

(南京中醫藥大學第二臨床醫學院，南京210023)

類風濕性關節炎(RA)的主要病理特點是滑膜細胞增生，襯里層增厚，多種炎性細胞浸潤和血管翳的形成，以及軟骨和骨組織的破壞，最終表現為骨質的破壞與關節的畸形，致殘率極高。IL-17和NF-κB通路與風濕性關節炎的關系密切［1］。探討如下。

1 IL-17

1.1 IL-17 PARK H 等［2］研究發現，一群不同于Th1、Th2、Treg 的細胞亞群，不表達 IL-4 或 IFN-γ，卻高水平分泌IL-17，被命名為Th17細胞。Th17細胞通過分泌 IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、IL-6、TNF-Y 等細胞因子發揮效應功能，在自身免疫病、感染等疾病中發揮重要的作用。白介素17(Interleukin-17，IL-17)是近年來發現的一種促炎癥性細胞因子，主要由活化的記憶性淋巴細胞分泌。淋巴細胞在特定的細胞因子環境中可分化成為不同的細胞亞群且具有不同的生物學功能，并協助動員其他免疫細胞清除病原體。

1.2 IL-17與風濕性關節炎 對于風濕性關節炎，IL-17不僅導致炎癥并且造成骨破壞。IL-17誘導滑膜細胞、軟骨和骨細胞分泌的促炎癥細胞因子可誘導風濕性關節炎發作，這些促炎癥細胞因子IL-6、TNF-α與IL-lβ等通過IL-17誘導的IL-6可維持提升Th17細胞數量，由Th17細胞分泌的IL-17繼續參與上述過程，使得整個炎癥級聯反應不斷放大從而形成一種慢性炎癥狀態。IL-17還能刺激多種趨化因子的產生，加重炎癥反應;軟骨與骨的損傷將會不可逆轉，IL-17還可通過誘導降解基質金屬蛋白酶參與到這個過程中。IL-17通過環氧化酶-2誘導前列腺素EZ進入炎性部位，進而損壞滑膜表面及關節軟骨。此外，IL-17還可通過誘導RANKL(receptor activator of nuclear factor-KB ligand)的表達促使關節破壞。以上綜合說明IL-17在風濕性關節炎中既可增強關節炎癥，又能刺激破骨細胞分化導致骨和軟骨損傷［3］。

2 NF-κB

2.1 NF-κB 轉錄因子-κB(nuclear factor-κappa B，NF-κB)是一類蛋白質，最初發現于 B 淋巴細胞［4］，可與多種基因增強子或啟動子上的κB位點進行特異性結合，啟動基因轉錄，在細胞的生長、黏附、凋亡、炎癥反應等過程中發揮重要作用。NF-κB有5個家族成員:p50、RelA(p65)、p52、c-Rel及 ReIB，他們以一定的組合聚合形成同源或異源二聚體，并與其抑制蛋白IkBs形成復合物，以非活性形式存在于細胞質中，大多數的核轉錄因子κB需在外界的刺激誘導下激活，如受到各種活化因素的作用。

2.2 NF-κB的活化與調節 正常情況下細胞內外通路的正、負反饋對核轉錄因子NF-κB的活化精細調節，使得核轉錄因子NF-κB的活化在適當水平。1)正反饋途徑。在細胞外:導致最初炎癥信號進一步放大。2)負反饋途徑。細胞內:降低核轉錄因子κB的活性，終止炎癥介質的生成;細胞外:刺激核轉錄因子κB活化的因素，也可導致負向調節細胞因子如IL-13、IL-10等的產生，阻斷核轉錄因子κB活化，進而抑制炎癥細胞因子的產生［5］。

2.3 NF-κB的功能 核轉錄因子 NF-κB最主要的功能是調控炎性分子的轉錄［6］，在炎癥反應中最先被激活的成纖維細胞和血管內皮細胞依靠合成和分泌黏附分子作用于單核細胞、淋巴細胞等，使它們相互黏附并向炎癥部位聚集。若血管內皮細胞和成纖維細胞不斷分泌炎性分子，急性炎癥就會轉化成慢性炎癥。在正常機體內，由于NF-κB對轉錄的負調控作用，以上情況不會發生。NF-κB以細胞特異的方式調控炎性分子的表達，參與機體炎癥反應。NF-κB的過度活化最終會引起許多疾病的發生，如關節炎、潰瘍性結腸炎、動脈粥樣硬化、哮喘、艾滋病等。

2.4 NF-κB與風濕性關節炎的發病 Benito等［7］研究發現，早期炎性關節炎患者的滑膜組織局部NF-κB1呈現高表達，在關節破壞中發揮重要作用。對人風濕性關節炎滑膜細胞研究顯示，在細胞因子誘導的NF-κB活化過程中IKK-B起主導作用［8］。因此在風濕性關節炎的治療中可以使用NF-κB抑制劑作為一種新的治療手段。研究表明，NF-κB可通過阻斷滑膜細胞凋亡及活化后增強TNF-α、IL-6、IL-1B、IL-8、黏附分子、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)等轉錄水平等這兩種途徑對風濕性關節炎炎癥、結構破壞發揮作用。

3 IL-17與NF-κB相互關系

IL-17可通過NF-κB途徑來增強自身的表達量，促進成纖維細胞、內皮細胞等分泌IL-6、IL-8，并導致T細胞的增殖。IL-17與TNF-α關系密切，IL-17可增加TNF-α刺激基因6(tumor necrosis factor alpha-simulated gene-6，TSG-6)的表達，同時 IL-17 與 IL-1、TNF-α 合用可增強成骨細胞樣細胞中NF-κB的表達，且可上調TNF-α 刺激基因 6(TSG-6)、IL-6、IL-8 的表達水平［9-10］。TNF-α 和 IL-1B 是NF-κB 的兩個重要誘導因子，參與構成NF-κB的正反饋環。TNF-α和IL-1B的表達不僅誘導NF-κB激活，而且由NF-κB活化對其進行轉錄調控。NF-κB的活化會增強TNF-α和IL-1B基因的轉錄，使其表達量增加，進而再次激活NF-κB。IL-17通過與受體特異性結合，發揮促進炎癥發展、免疫排斥、造血等功能。IL-17與IL-17R結合后，可通過NF-κB、原活化的蛋白激酶(mitogen actived protein kinase，MAPK)、JAKs/STATs這三種信號途徑傳導信號。早在1995年，YAO Z等［11］發現IL-17可以分泌到胞外，能激活Fb的NF-κB，誘導IL-6的分泌。

4 IL-17與NF-κB在風濕性關節炎中的作用

Sue-Yun Hwang等［12］指出IL-17A可以通過激活NF-κB及PI3K/Aκt信號轉導通路來誘導類風濕性關節炎中滑液成纖維細胞產生IL-6和IL-8。在風濕性關節炎的滑膜細胞中，IL-17A和少量的IL-17F誘導NF-κB經典途徑中p65和p50 mRNA的表達。IL-17可通過促進P65和IkB的磷酸化，激活NF-κB通路。IL-17受體上的一段稱為SEFIR(SEF/IL-17R)的區域與Act1(NF-κB激活劑1)相互作用可激活 TRAF6(泛素連接酶，能夠決定在細胞內開啟何種信號)、NF-κB信號轉導通路［13］。在成纖維細胞中抑制Act1可以下調IL-17誘導產生的細胞因子、趨化因子等的含量，從而抑制 NF-κB 通路［14］;TRAF3(IL-17R 信號的負性調節因子)與IL-17R的相互作用可以阻斷受體信號活化復合物IL-17R-Act1-TRAF6的形成，從而明顯抑制 NF-κB 信號通路［15］。IL-17 與 IL-1B、TNFA共同作用可上調轉錄因子NF-κB。關節破壞是風濕性關節炎患者最常見的癥狀和轉歸，高表達的IL-17A可以促進破骨細胞生成，從而加重骨質侵蝕。有報道指出，在風濕性關節炎的CIA小鼠模型中破骨細胞前體細胞數量增多，且在核轉錄因子κB受體激活因子配體和巨噬細胞集落刺激因子的共同作用下，進一步分化為成熟的破骨細胞。Tregs可以抑制破骨細胞的生成，但Tregs中的nTregs易于向Th17細胞轉化，iTregs可穩定存在且通過NF-κB信號通路途徑抑制破骨細胞生成，且iTregs可抑制促炎因子IL-17A水平［16］。有學者發現，去除細胞因子IL-17A可以顯著地改善早期關節炎或進展性關節炎小鼠的臨床癥狀。據以上研究的結論，Th17細胞、IL-17A與關節炎發病密切相關，iTregs依賴NF-κB信號途徑發揮抑制破骨細胞生成，減少骨質侵蝕的作用。

5 結語

目前風濕性關節炎的治療以免疫抑制劑為主，但治療的不良反應較大，盡管大量的細胞因子參與風濕性關節炎的病理過程，但越來越多地實驗證實，NF-κB及IL-17家族因子在關節損傷中發揮重要作用。在IL-1B和TNF-α的共同參與下，IL-17對風濕性關節炎滑膜細胞中的轉錄因子NF-κB起到明顯上調作用，參與NF-κB的正反饋調節。因此細胞因子生物學功能的研究必將有助于對風濕性關節炎發病機制的認識。

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