核受體在原發性膽汁性膽管炎發生發展中的作用

余海燕， 唐映梅

昆明醫科大學第二附屬醫院 消化內科， 昆明 650101

原發性膽汁性膽管炎(PBC)是以慢性膽汁淤積，進行性肝內中、小膽管非化膿性炎癥為特征的自身免疫性肝病。長期肝內膽汁淤積可最終導致肝硬化、肝衰竭。我國PBC發病率呈現逐年增高趨勢[1]。然而PBC病因及發病機制尚不完全清楚。目前無特效療法，熊去氧膽酸是目前美國食品藥品監督管理局批準的可用于PBC治療的一線藥物。膽汁酸是膽固醇代謝的主要終產物，機體約有50%的膽固醇被分解生成膽汁酸。膽汁酸代謝穩態的維持是肝臟發揮生理功能的重要環節。本課題組[2]前期研究發現，膽汁酸水平增加與PBC的進展密切相關，而體內多種核受體參與膽汁酸的代謝調節，例如過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator activated receptors，PPARs)、孕烷X受體(pregnane X receptor，PXR)和組成型雄烷受體(constitutive androstane receptor，CAR)、肝X受體(liver X receptors，LXR)、法尼醇X受體(farnesoid X receptor，FXR)、維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)、糖皮質激素受體(glucocorticoid receptor，GR)。因此，進一步探究核受體通過調節膽汁酸代謝及炎癥反應可能參與PBC發生發展的機制將為PBC的治療尋找新靶點提供理論依據。

1 肝X受體(LXR)

LXR分布于不同的組織，LXR基因(NR1H2和NR1H3)編碼兩種不同的蛋白質，稱為LXRα和LXRβ。LXR是炎癥反應和先天免疫的關鍵調節劑。

1.1 LXR介導先天免疫反應 Kupffer細胞是肝血竇內的常駐免疫細胞，PBC時，Kupffer細胞無法有效清除受損細胞，導致未修飾的線粒體抗原暴露和二次壞死物質積累，從而引起炎癥和自身免疫反應[3]。LXR參與巨噬細胞活化的轉錄調節，其有三種可能介導基因激活的機制(模式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ)：IdH1、Dusp6和Adssl1分別是LXRα/β雙重調控基因的模式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的基因位點；GNAT3、Zfp608和Ly6e分別是LXRα選擇性調控基因的模式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的基因位點；Lipn、Orm3和Pdgfa分別是LXRβ選擇性調控基因的模式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的基因位點[4]。有研究[5]表明，LXR缺失增強了F4/80+CD11b+Kupfer細胞的募集和肝臟中的急性免疫反應，調節巨噬細胞群體和肝臟中的先天免疫反應。其次，LXR激動劑處理Kupffer細胞使TNFα、IFNβ和IL-1β表達降低，IL-10的升高及NF-κB降低[6]。此外，LXR激活對巨噬細胞產生的CXC10、CCL5和IL-10具有抗炎作用[7]。Zhao等[8]發現LXR激動劑T0901317處理可減輕IFNγ誘導的巨噬細胞凋亡。因此，Kupffer細胞可通過LXR介導轉錄因子NF-κB、細胞因子、趨化因子參與了PBC的發生發展。

ATP結合盒轉運子1基因(ATP-binding cassette transporter 1，ABCA1)是LXR的直接靶基因，LXRα-ABCA1軸的激活可能通過抑制NF-κB下調促炎細胞因子IL-6、IL-8、MCP-1和衰老蛋白p16INK4a(p16)的表達[9]。因此，LXR的激活可能通過抑制NF-κB成為治療PBC的一個靶點。

1.2 LXR介導的炎癥反應 炎癥的持續是PBC發生發展的關鍵環節。LXR激動劑GW3965以劑量依賴性方式顯著抑制溶血磷脂酰膽堿誘導IL-8的產生，且與NF-κB和類泛素化修飾有關[10]。LXR通過與樹突狀細胞中NF-κBP50結合，特異性地抑制IL-12家族的細胞因子：IL-12p40、IL-12p70、IL-27和IL-23的產生[11]。其次，IL-18參與先天免疫和炎癥反應，LXR通過負調控前體半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1的表達和激活，抑制IL-18從無活性的前體加工成具有生物活性[12]。此外，LXR激動劑T0901317通過抑制ERK1/2和p38MAPK的磷酸化，使鋅指蛋白36的表達增加及脂多糖(LPS)誘導的炎性細胞因子IL-1β、IL-6和TNFα的表達下降[13]。

NOD樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3(NOD-like receptor family,pyrin domain containing 3，NLRP3)炎癥小體是一種低聚分子復合物，LXRs激動劑能抑制NF-κB信號傳導，下調TNFα、IL-6、NLRP3、caspase-1和IL-1β的表達[14]，同時能抑制NLRP3炎性小體誘導ASC寡聚及炎性體相關mtROS的產生[15]。

1.3 LXR介導的膽汁酸代謝 PBC早期，固醇調節元件結合蛋白(sterol regulatory element-binding proteins，SREBP)、LXR、多藥耐藥蛋白(multidrug resistance，MDR)3表達明顯升高，且LXRα表達與MDR3水平呈正相關，MDR3水平與GGT和IgM水平呈負相關[16]。LXRα是膽固醇的傳感器，且與膽固醇轉化為膽汁酸代謝過程密切相關。此外，益生菌植物乳桿菌可通過激活肝臟和腸道LXRα上調膽固醇7-α-羥化酶(CYP7A1)、ABCG5而增加膽汁酸排泄[17]。總之，LXR被配體激活后，能預防膽汁酸的淤積。

2 法尼醇 X 受體(FXR)

FXR屬于核受體超家族的一員，在肝臟膽汁酸代謝的調節中起重要作用。

2.1 FXR介導的炎癥反應 FXR激活可以抑制不同免疫細胞群體中促炎細胞因子：TNFα、COX-2、IL-1β、IL-6的產生[18]，并促進抗炎巨噬細胞及IL-10的產生。FXR缺乏引起膽汁酸穩態破壞可導致炎癥和損傷[19]。其次，膽汁酸通過誘導鈣內流，與ATP協同激活巨噬細胞中NLRP3炎癥小體的信號1和信號2通路[20]。

2.2 FXR介導的膽汁酸代謝 FXR是膽汁酸合成和細胞膜轉運相關基因的轉錄調控因子，激活FXR可以增加成纖維細胞生長因子19和小異源二聚體伴侶受體(small heterodimer partner，SHP)的表達，并上調膽鹽輸出泵(bile salt export pump，BSEP)、有機溶質轉運體(OSTα和OSTβ)，進而抑制CYP7A1的表達水平，從而抑制膽汁酸的合成，降低肝細胞的膽汁酸水平[21]。其次，SIRT1屬于高度保守的NAD(+)依賴性蛋白脫乙酰基酶，是一種關鍵的代謝傳感器，激活SIRT1/FXR信號傳導，可以促進外排轉運蛋白多藥耐藥相關蛋白(multidrug resistance-associated protein，MRP)2、BSEP的基因表達，從而減輕膽汁酸穩態失調[22]。有研究[23]表明，FXR/SHP缺失導致CAR/PXR的激活，從而促進Cyp2b/Cyp2c基因轉錄和膽紅素清除，這加深了對肝內膽汁淤積異質性的理解，可能為尋找PBC治療的新靶點提供思路。

3 孕烷X受體(PXR)和組成型雄烷受體(CAR)

PXR和CAR是超家族的重要成員，主要分布在肝臟和小腸等組織，經配體激活后可調控藥物代謝酶及轉運體的表達和活性。

3.1 PXR和CAR介導的炎癥反應 NF-κB是炎癥和免疫反應的關鍵調節因子，炎癥和感染降低了肝臟細胞色素P450(CYP)基因的表達，NF-κB的激活抑制了PXR介導的CYP3A5基因的表達[24]。而PXR的激活則抑制了LPS引起的炎癥介質的表達，如COX-2、TNFα、細胞間黏附分子1和IL的表達[25]。

肝臟中的炎癥反應主要由Toll樣受體(TLR)介導，脂磷壁酸和脂多糖分別激活TLR2或TLR4下調藥物轉運蛋白、CYP、CYP2A4、CYP2B10及MRP2的表達，其與PXR和CAR的基因表達降低有關[26]。此外，IL-6對PXR、CAR均具有明顯的負調節作用[27]。

3.2 PXR和CAR介導的膽汁酸代謝 CYP是一類主要存在于肝臟、腸道中的單加氧酶，在膽汁酸代謝中起重要的作用。在膽汁中，CAR激活會增加6-OH BAs的膽汁排泄，沒有CAR則會增加12-OH BAs和TCCDA的膽汁排泄[28]。有研究[29]表明，甘草甜素激活PXR誘導小鼠CYP3A11(人：CYP3A4)的表達，并通過增加SHP的表達來抑制CYP7A1的表達，以防止膽汁酸在肝臟中的積累。其次，激活PXR、CAR或NF-κB可能通過上調IκB激酶-α、IκB激酶-β和UGT1A1來降低膽紅素[30]。因此，PXR和CAR的激活可能通過調節膽汁酸代謝達到治療PBC的作用。

4 過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)

PPAR屬于配體激活的轉錄因子核受體超家族成員之一，可抑制促炎細胞因子的產生，其包括三個亞型：PPARα、PPARβ/δ、PPARγ。PPARγ對維持肝內膽管上皮的內穩態很重要，在PBC受損膽管中的表達減少，其配體可負性調節LPS誘導的NF-κB活化，且IFNγ可以減弱這種抑制作用[31]。NF-κB是炎癥信號傳導和先天獲得性免疫應答激活的核心轉錄因子。PPARα可通過抑制NF-κB/STAT3信號通路預防膽汁淤積[32]。其次，PPARα的活化通過降低有機陰離子轉運多肽(OATP1A1、OATP1B2、BSEP)和BA生物合成酶(CYP7A1、7B1、8B1、and 27A1)的表達，增加MRP2、MRP3和MRP4的表達，從而在調節膽汁酸的代謝中起著核心作用[33]。

TNFα誘導的蛋白3(TNFAIP3)是一種細胞因子誘導蛋白，TNF受體相關因子6(TRAF6)是一種參與先天免疫的E3泛素連接酶，PPARα/TNFAIP3/TRAF6軸可能在抑制LPS刺激后巨噬細胞產生IL-12p40方面發揮重要作用[34]。

5 維生素D受體(VDR)

VDR屬于核維生素受體超家族，通過與配體特異結合，調控多種基因的表達。VDR通過靶向miRNA155-SOCS1(細胞因子信號轉導抑制因子1)軸來抑制炎癥反應，在PBC中VDR/miRNA155調節的SOCS1表達降低[35]。因此，PBC中降低VDR信號傳導可能在其發病機制中具有重要意義。VDR激動劑可抑制肽基脯氨酰順反異構酶1介導的線粒體氧化應激和炎癥[36]。其次，診斷PBC時，VDR基因多態性(BsmI、TaqI)與晚期纖維化/肝硬化的存在相關。石膽酸可通過VDR信號傳導降低輔助性T淋巴細胞1細胞因子IFNγ、TNFα及T淋巴細胞中轉錄因子T-bet、STAT1、STAT4的表達，同時也降低STAT1α/β的磷酸化來調控適應性免疫，是宿主防御的基本調節劑[37]。

6 糖皮質激素受體(GR)

GR是保守的核受體超家族成員，廣泛存在于機體各種組織細胞。GR可以通過NF-κB結合位點上GR與p65的快速連接抑制巨噬細胞引起的炎癥[38]。其次，糖皮質激素通過上調肝臟AMPK、SREBP-1c、FXR和下調CYP7A1基因的表達，從而調節膽汁酸合成[39]。此外，低劑量地塞米松有促膽汁淤積作用，高劑量地塞米松具有降低膽汁酸和抑菌作用[40]。而熊去氧膽酸可以通過GR減少肝淋巴細胞(如自然殺傷細胞、自然殺傷T淋巴細胞以及CD4+T淋巴細胞)產生的IFNγ，共同發揮免疫抑制作用[41]，因此，這可能是治療PBC的重要免疫學機制。

7 小結

近年來，PBC的治療主要應用一線藥物熊去氧膽酸，由于患者人數的增長、應答不佳和治療不耐受的出現，對治療方案提出了新的挑戰。盡管奧貝膽酸的獲批為PBC患者帶來了希望，且其他藥物及治療方法如：貝特類藥物、糖皮質激素、免疫抑制劑、生物制劑及間充質干細胞已逐步開展臨床應用。核受體介導的炎癥反應及調節膽汁酸的代謝在PBC的發生發展中發揮重要作用。目前，其相關作用機制受到廣泛的關注，進一步深入研究其作用機制將為PBC尋找新的治療靶點提供理論基礎，為治療PBC患者帶來希望。