ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸在調節慢性炎癥性腎損傷中的研究進展

李霽 張劍鋒 喻莉 李帥 盧俊宇

廣西醫科大學第二附屬醫院（南寧 530007）

近年研究發現，腎損傷的發生、發展均與腎素?血管緊張素系統（renin?angiotensinsystem，RAS）密切相關，RAS平衡對腎損傷嚴重程度具有重要意義。腎損傷發生后，白細胞介素（interleukin，IL）、腫瘤壞死因子（tumor necrosis fac?tor，TNF）等炎癥因子表達增加［1］，ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸參與對這些炎癥因子的調控，改變炎癥因子的表達水平，進而影響腎損傷的發生發展。盡管目前對RAS的研究已取得一定的進展，但ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸作為一個具有保護機制的軸，其在慢性炎癥性腎損傷反應過程中的作用機制仍未探究透徹，本文擬對ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸調節炎癥活動以及其在慢性炎癥性腎損傷中所發揮作用的研究進展進行綜述。

1 ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸的生物學特性

ACE2是血管緊張素轉換酶（angiotensin?convertingen?zyme，ACE）的同源物，ACE是一種在血管、腎臟和心肌生理學中起著核心作用的酶。ACE2與ACE相似，催化結構域的序列同源性有42%，并在內皮中表達，可以通過假定的膜結合形式蛋白水解切割在體外分泌。然而，與ACE在血管系統中高表達相比，ACE2的表達具有高度的組織特異性，人類ACE2表達僅限于心臟、腎臟和睪丸，是一種重要的心臟功能調節因子，間接保護心臟重塑［2］，同時也對腎損傷產生直接保護作用［3］。

Ang?（1?7）是一種七肽物質，是 RAS重要的終末活性產物，由ACE2通過切割羧基端苯丙氨酸殘基將Ang II轉化而產生［4］，Ang?（1?7）是Mas受體的內源性配體，其生理學和藥理學作用被認為是通過Mas受體的特異性受體發揮作用，是一種具有七個跨膜結構域的G蛋白偶聯受體［5］，該受體被認為是AngⅡ?1型受體（angⅡ type/receptor，AT1R）拮抗劑的作用靶點［6］，可以抵消部分 AngⅡ?1 型（angⅡ type 1，AT1）受體介導的炎癥反應［1］。Ang?（1?7）是天然拮抗劑，結合并活化Mas受體，拮抗AngII激活的相關信號通路，以發揮抗炎、舒張血管、抑制增殖和重塑等作用［7］。

2 ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸與炎癥

細胞因子主要由激活的單核細胞和淋巴細胞產生，是炎癥的主要調節者，介導炎癥反應過程中細胞之間的相互作用，其中有代表性的有IL、TNF等。IL?6能激活急性期炎癥反應，上調內皮細胞黏附分子，誘導B細胞分化和產生抗體，并誘導T細胞活化增殖、分化，IL?6循環水平的升高是炎癥反應的可靠標志。IL?8則對中性粒細胞具有趨化作用，從而參與炎癥的產生。IL?10是由多種細胞產生的最重要的抗炎和免疫抑制性細胞因子，釋放免疫介質，抗原呈遞，增強抗炎因子的釋放，從而發揮抗炎作用。由巨噬細胞產生的TNF被命名為TNF?α，在體內主要發揮殺傷或抑制腫瘤細胞、促進細胞增殖和分化等作用。越來越多的研究證實，ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸可以通過多種途徑調控炎癥細胞因子的表達，從而參與炎癥的發生發展。

研究發現，增加ACE2的活性和濃度以及Ang?（1?7）及其受體Mas的表達水平，可以增加抗炎性細胞因子IL?10的表達，降低促炎性細胞因子TNF?α、IL?1β的表達［6］，但應用A779阻斷劑阻斷ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸信號傳導之后，這種調控作用被消除［1，8-9］，出現IL?1β、IL?6、IL?8、TNF?α等的表達增加，而IL?10的表達被抑制。這表明ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸參與了炎癥的反應過程，激活ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸可以抑制炎癥，促使抗炎性細胞因子的表達增強，發揮其抗炎作用；而抑制ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸可以使促炎性細胞因子的表達增強，促進炎癥反應的發生發展。

核轉錄因子?κB（nuclear factor kappa?B，NF?κB）在細胞因子誘導的基因表達中起關鍵性的調控作用，可由TNF、IL等刺激激活，從而參與免疫反應、組織損傷和應激、炎癥反應、細胞分化及凋亡、腫瘤發生等多種生物進程，是炎癥反應的關鍵信號通路。目前有研究證實，腎損傷過程中，（NF?κB）信號傳導通路的活性增強［10］。TAO等［11］應用ACE2激活劑三氮脒（diminazene aceturate，DIZE）顯著增加了ACE2的表達并抑制了IL?6和IL?8的表達，而NF?κB特異性抑制劑則顯著降低IL?6和IL?8的產生；同時，DIZE顯著抑制NF?κB活化。ACE2?siRNA和A779的預處理消除了DIZE對NF?κB信號通路的抑制作用，這證實了ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸參與了NF?κB信號通路誘導的炎癥反應，可以通過激活ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸的活性，下調NF?κB信號通路的活化，進而減少炎癥因子的表達，以發揮抑制炎癥的作用。

在對NF?κB信號通路的研究中發現，p38MAPK在NF?κB信號傳導的激活中起著重要作用，抑制p38MAPK的信號傳導后，ACE2、Mas、NF?κB和促炎性細胞因子的表達均降低［12］，從而認為 p38MAPK 是 ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸活化的關鍵因子。單核細胞趨化蛋白?1（monocyte chemotac?tic protein?1，MCP?1）是趨化因子β家族的代表，炎癥發生時，單核細胞、巨噬細胞等多種細胞均可被誘導分泌MCP?1。ZHANG等［13］發現，AngII可以介導NF?κB途徑提高MCP?1的表達，單核細胞、巨噬細胞等細胞沿著MCP?1濃度增加的信號源處遷徙，因此，MCP?1在炎癥反應過程中發揮著關鍵作用。激活ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸可以增加ACE2和Ang?（1?7）的表達，減少Ang II和AT1R的表達，進而減少了MCP?1的表達，而抑制 ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸可以增加體內MCP?1的表達水平［11］。因此，ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸不僅可以通過直接作用于NF?κB通路，下調其活性減輕炎癥反應，還可能與其他可以介導NF?κB的信號通路存在一定的相互作用，在介導NF?κB信號通路的同時，作用于ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸以抑制炎癥的發生發展過程；或者拮抗AngII對NF?κB信號通路的介導，進而減少炎癥細胞的遷移和聚集，從而發揮抗炎作用。這也證實了Ang?（1?7）是AngII天然拮抗劑這一認識，可認為ACE2?Ang（1?7）?Mas受體途徑通常用于對抗ACE?AngII?AT1受體通路的促炎作用，這些研究發現有助于開發改善患者的炎癥反應的藥物。

AngII可以刺激腎小管上皮細胞，激活腎小管上皮細胞中的TOLL樣受體4（tolllike receptor 4，TLR4）信號通路，而TLR4可經NF?κB信號途徑釋放促炎性細胞因子TNF?α、IL?6等［14］，阻斷AngII對TLR4信號通路的傳導可顯著減少AngII誘導的腎臟炎癥反應［15］，因此，TLR4信號通路可能是RAS調控炎癥反應的機制之一。此外，內源性阻斷Ang?（1?7）的作用，TLR4的表達增加，同時外源性提高Ang?（1?7），抑制了細胞中 TLR4 的表達［16］。證實 ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸可通過對TLR4信號通路的調控進而參與炎癥反應過程，因此，TLR4 信號通路可能是 ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸調控炎癥的途徑之一，Ang?（1?7）被認為是一種抗炎因子，拮抗AngII介導的炎癥反應，同時還能通過下調TLR4信號通路，抑制TLR4信號通路對其下游信號的傳導，從而達到降低促炎性細胞因子的表達，增加抗炎性細胞因子的表達，進而參與炎癥的反應過程。

3 ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸在慢性炎癥性腎損傷中的作用

3.1 慢性炎癥性腎損傷概述 慢性腎臟?。╟hronic kidney diseases，CKD）是指腎小球濾過率（glomerular filtration rate，GFR）正常和不正常的病理損傷、影像學檢查異常及血液或尿液成分異常；或不明原因的GFR下降（＜60 mL/min）引起的腎臟結構及功能障礙超過3個月。CKD通常進展緩慢，但高血壓、高血糖、蛋白尿、低蛋白血癥等是CKD漸進性發展的危險因素，同時，腎臟疾病的復發或加重、有效血容量不足、腎毒性藥物、泌尿道梗阻等因素會急性加重CKD的發展。CKD的發病機制尚未完全闡明，目前認為，其進展機制可能與腎單位高濾過、腎組織上皮細胞表型轉化及細胞因子和生長因子的作用等因素相關。腎單位高濾過可以引起炎性細胞的浸潤；炎癥因子可以刺激腎組織上皮細胞轉化成為肌成纖維細胞，加重CKD的進程；CKD腎組織內的一些細胞因子，如IL、MCP?1、AngII等，參與了腎組織的損傷過程，同時刺激細胞外基質的產生，降解細胞外基質的蛋白酶也能推進CKD病程的發展。這些病理生理改變會加速腎間質纖維化和腎單位丟失，最終導致CKD。

3.2 ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸與梗阻性腎病 RAS在CKD的發展中起著重要的作用，既影響腎臟生理，同時在腎組織炎癥和纖維化中發揮作用。事實上，已有較多研究證實，激活ACE?AngII?AT1R軸導致腎損傷進展，而在各種動物模型中，ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸已被證實減弱CKD的進展。LIU等［10］通過應用單側輸尿管梗阻（unilateral ureteral obstructive，UUO）構建CKD模型，發現與野生型（WT）小鼠相比，ACE2?KO小鼠在UUO后腎內表達AngII升高，Ang?（1?7）的水平降低，腎損傷的炎癥反應和纖維化均更顯著，NF?κB通路活化增強，TNF?α、IL?1β和MCP?1水平顯著升高，同時CD3+T細胞和F4/80+細胞浸潤。因此，缺失ACE2基因小鼠出現更嚴重的炎癥性腎損傷的機制可能是缺少了ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸對AngII的拮抗作用，強化的An?gII介導TGF?β/Smad和NF?κB信號傳導增加了腎纖維化和炎癥。此外，Ang?（1?7）可以通過Mas受體改善腎損傷，抑制腎臟中的纖維化和細胞凋亡［17］。ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸可能通過抑制ACE?AngII?AT1受體軸介導的促纖維化和炎癥而發揮對腎臟的保護作用。

此外，ROCHA等［18］在對胎兒下尿路梗阻致CKD的研究中指出，由阻塞性尿路病癥引發的炎癥和纖維化，可能是刺激局部產生 Ang?（1?7）作為其代償機制。Ang?（1?7）可能通過激活Mas受體，減少AT1受體的表達，進而保護因梗阻引起的腎損傷。這也證實了Mas受體表達及其信號傳導參與了CKD病情的發展進程，Mas受體可以通過其傳導途徑減輕腎損傷，同時拮抗AT1受體參與的ACE?An?gII?AT1受體通路腎損傷。但其研究存在一定的局限性，具體機制尚未明確，該假設仍需進一步實驗證實。

3.3 ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸與糖尿病腎病 糖尿病腎病是糖尿病慢性并發癥之一，也是CKD的主要病因之一，其特征是腎內細胞外基質過度增加，進展為腎小球硬化、腎小管間質纖維化，最終導致腎功能衰竭，是1型糖尿病（diabetes mellitus type 1，T1DM）的主要死因。阻斷ACE?AngII?AT1受體信號通路可以抑制NF?κB信號通路在糖尿病腎病中的激活，減輕糖尿病腎病的炎癥反應；同時ACE2表達增加，激活ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸，減輕了糖尿病腎病的炎癥反應［19］，證實炎性反應在糖尿病腎病的發病機制中起關鍵作用。ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸很可能參與了對糖尿病腎病病程中炎癥反應的調控。此外，Ang?（1?7）預處理可以減弱JAK2/STAT3這一介導炎癥途徑的活化增加，應用Ang?（1?7）和JAK2/STAT3途徑的抑制劑AG490可以明顯改善細胞的損傷，減輕炎癥［20］。因此，阻斷RAS系統可以抑制AngII信號通路傳導，同時改善ACE2及Ang?（1?7）的表達，經ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸的調節，減弱或下調相關誘導炎癥通路、拮抗AngII信號通路介導的炎癥反應等不同途徑發揮抑制炎癥、抗纖維化的作用，延緩糖尿病腎病的進程。

3.4 ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸與高血壓腎病 高血壓腎病是我國CKD的主要病因之一，尤其是在老年人群中，其導致的CKD有明顯增高趨勢。RAS的主要功能是對體液和血壓進行調節，因此RAS在高血壓腎病中發揮著重要作用。ACE和ACE2的平衡失調，會激活RAS，通過其相關信號傳導通路，引起血壓升高［21］。研究指出，ACE2基因的缺失會促進血管緊張素II誘導的高血壓腎病，出現更高的血清肌酐、進行性腎臟纖維化和炎癥，抑制NF?κB信號通路驅動的腎臟炎癥反應可能是改善ACE2基因敲除的腎臟損傷的機制［19］。因此，炎癥反應很可能參與了高血壓腎病的形成，ACE2可以通過ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸，參與對炎癥信號傳導通路的調控，進而減輕高血壓腎病病程中的炎癥反應，改善腎損傷。目前的研究指出高血壓腎病腎臟表達炎癥細胞因子增加，但炎癥參與高血壓腎病的發病機制仍未完全研究透徹。ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸對炎癥的抑制作用很有可能成為未來探究高血壓腎病中炎癥反應的新熱點，為臨床治療高血壓腎病提供新思路。

4 小結

綜上所述，ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸的發現完整了RAS系統，增加了其復雜性。在各種慢性腎損傷炎癥反應中所發揮的作用也得到了證實，它能夠通過調節炎癥因子或調節可誘發炎癥反應的信號通路，也可通過拮抗AngII介導的相關炎癥反應的信號通路，改變炎癥因子的表達，抑制炎癥反應，保護腎臟。盡管確切機制尚未完全闡明，但隨著未來對ACE2?Ang?（1?7）?Mas軸不同層次和切入點的深入研究，其廣闊的研究前景可以為腎臟疾病的防治提供新的思路和治療靶點。