血栓調節蛋白抑制慢性腎臟病微炎癥的機制研究進展*

諸斌，李貞，李臻，陳偉琴，殷紅梅，胡曉波

（上海中醫藥大學附屬龍華醫院 檢驗科，上海200030）

近年來慢性腎臟病（chronic kidney disease,CKD）已成為全球性公共衛生問題之一。我國CKD患病率約為10.8%[1]，國外調查顯示全球CKD 患病率約為13.4%[2]。控制不良的CKD 患者可能會進展為終末期腎病，不僅嚴重影響患者生活質量，而且會加重家庭、社會經濟負擔。CKD 患者體內普遍存在一種低強度、持續性炎癥狀態，這種情況稱為微炎癥狀態，是增加終末期腎病患者病死率的重要原因[3-4]。如何改善CKD 患者微炎癥狀態是當今國內外研究關注熱點之一。 而凝血調節蛋白（Thrombomodulin, TM）是一種具有抗炎功能的跨膜糖蛋白，可調控機體內的相關通路，抑制炎癥狀態，為CKD 抗炎治療提供了新的思路。

1 CKD患者微炎癥狀態

微炎癥是由非致病微生物感染引起的低強度、慢性、持續性、顯性炎癥狀態，其特征是全身循環中炎癥細胞因子輕度持續升高。機體在各種化學物質（補體、免疫復合物、內毒素等）刺激下，單核巨噬細胞系統被激活，持續性、低濃度釋放炎癥細胞因子與炎癥相關蛋白。與細菌、真菌和病毒感染不同，其實質是一種輕微免疫性炎癥[5]。

微炎癥狀態經常出現在CKD 患者中，引發CKD 微炎癥狀態因素有很多，包括促炎癥細胞因子產生、氧化應激、酸中毒、慢性和復發性感染、脂肪組織代謝障礙、腸道菌群失調[6]。目前，微炎癥診斷主要依賴于C 反應蛋白（C-reactive protein,CRP）、血清淀粉樣蛋白A（serum amyloid A, SAA）、腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、腫瘤壞死因子受體（tumor necrosis factor receptor,TNFR）、白細胞介素6（Interleukin-6, IL-6）等循環炎癥生物標志物檢測。

盡管微炎癥狀態沒有明顯臨床癥狀，但在CKD 病程進展中扮演不可忽略的角色。研究發現，CKD 微炎癥狀態會破壞腎小球足細胞，導致通透性逐漸增強，加重腎小球硬化[7]。此外，還會加速腎功能下降和CKD 發展進程，造成不可逆的不良后果[8]。

2 血栓調節蛋白

2.1 血栓調節蛋白概述

TM 是由無內含子基因THBD編碼的一種Ⅰ型跨膜糖蛋白[9]，在血管內皮細胞中高表達。在體內有兩種形式：一種形式存在于血管內皮細胞表面，稱作為膜型TM；另一種形式存在于體液中，如血液和尿液，是由于膜型TM 經蛋白酶裂解脫落形成的一種可溶式狀態[10]，稱作可溶性血栓調節蛋白（sTM）。sTM 與血管內皮細胞損傷密切相關。KONG 等[11]通過熒光共振能量轉移技術，觀察由過氧化氫引起人臍靜脈血管內皮細胞受損釋放sTM 情況，發現隨細胞與過氧化氫接觸時間增加，在生長培養基中釋放的sTM 含量增加，說明sTM 含量越高血管內皮細胞損傷越重。

完整的TM 由5 個不同結構域組成，分別是N端凝集素樣結構域，由6 個表皮生長因子樣重復序列結構域，富含絲氨酸-蘇氨酸結構域，跨膜結構域和短胞質內尾端結構域。其中，N 端凝集素樣結構域有強大的抗炎功能，可抑制NF-κB 炎癥通路激活，干擾中性粒細胞黏附于內皮細胞。TM 是調控體內多種生理反應的關鍵位點，有抗凝、抗炎、保護內皮細胞及維持血管穩態的功能[12]。

2.2 血栓調節蛋白在CKD中的臨床意義

研究表明，sTM 水平與內皮損傷嚴重程度密切相關，是反映內皮細胞受損的一個血清學指標[13]。相關研究進一步發現，CKD 患者sTM 水平明顯升高，且與腎功能嚴重程度呈正相關，CKD 分期越高，sTM 水平也越高，表明sTM 與CKD 內皮功能受損程度相關[14]。影響CKD 內皮功能的因素有很多，其中，炎癥常是導致內皮細胞損傷的主要因素。sTM 與CKD 炎癥狀態存在相關性，可作為評估CKD炎癥程度一個血清學指標，并為CKD 預后提供一定臨床依據。SHARAIN 等[15]研究了不同嚴重程度（CKD 2～4 期）患者（觀察組）和正常研究對象（對照組） 的sTM、CRP、腫瘤壞死因子受體Ⅰ（TNFR1）的變化，研究發現，觀察組sTM 較對照組升高，觀察組sTM 水平隨病情嚴重程度逐漸升高，且該過程與CRP、TNFR1 變化趨勢基本一致，sTM 與CRP、TNFR1 呈正相關。除TNFR1 外，CKD 5 期患者腫瘤壞死因子受體Ⅱ（TNFR2）也與sTM呈正相關。TNFR2 被認為是sTM 獨立預測因子[16]。因此，sTM 有很強的評估和預測CKD 微炎癥狀態潛能。

3 血栓調節蛋白在CKD中的抗炎機制研究進展

3.1 血栓調節蛋白抑制NF-κB通路活化

CKD 患者存在廣泛微炎癥狀態，持續炎癥反應會破壞腎小球內皮細胞，壞死或受損腎小球內皮細胞會釋放出高遷移率族蛋白B1（human high mobility group 1 protein, HMGB1），進一步加重炎癥反應。HMGB1 是免疫細胞（包括巨噬細胞、單核細胞、自然殺傷細胞、樹突狀細胞、內皮細胞和血小板）釋放的一種核染色質結合蛋白[17]，可與晚期糖基化終產物受體（RAGE）、Toll 樣受體2（TLR2）和Toll 受體4（TLR4）等細胞表面受體結合，這些細胞表面受體參與髓樣分化因子（MyD88）依賴途徑，最終導致NF-κB 通路活化，進一步釋放促炎細胞因子和炎癥相關受體[18]。此外，NF-κB 通路活化會促進腎小球內皮細胞黏附因子（ICAM-1）表達上調，引起促炎細胞因子和中性粒細胞牢固黏附在腎小球內皮細胞，加重炎癥反應，而且ICAM-1 表達又會刺激NF-κB 通路活化，繼而形成一種惡性循環[19]。

TM 能顯著降低TLR2、TLR4基因表達水平，使MyD88 水平明顯降低，進一步抑制HMGB1-TLR-MyD88 信號通路，防止NF-κB 通路活化，從而減輕腎臟炎癥狀態[20]。sTM 凝集素樣結構域可與HMGB1 結合，避免其與RAGE 受體結合，防止進一步擴大炎癥反應。TM 還可抑制腎臟、尿液中ICAM-1 的表達，以此來限制中性粒細胞、巨噬細胞浸潤，以及炎癥細胞轉移和積聚，反向調節NFκB 通路，從而保護腎小球內皮細胞[21]。

3.2 血栓調節蛋白抑制補體激活

TM 可調控C3a、C5a 失活，達到抗炎效果。因補體異常活化導致大量補體沉積在腎小球足細胞和內皮細胞，從而產生一系列炎性介質，造成腎小球損傷和凋亡。C3a、C5a 是補體激活產生的小片段，是促炎關鍵介質，該片段通過與特異性受體結合發揮廣泛促炎作用[22]。TM 可與凝血酶結合生成TM-凝血酶復合物，這種復合物會誘導凝血酶激活的纖溶抑制物活化，其通過切割C3a、C5a 緩激肽羧基末端精氨酸使兩者失活[23]，抑制炎癥細胞聚集和白細胞上調，從而起到抗炎作用。

在糖尿病腎病小鼠模型中，TM 凝集素樣結構域能抑制足細胞上C3 激活，從而改善糖尿病腎病炎癥反應[24]。另外，TM 有與補體因子H 和C3b 明顯親和力，能形成TM-補體因子H-C3b 復合物，促使補體因子Ⅰ介導C3b 裂解為無活性iC3b，從而抑制補體激活。C3b 失活使其無法形成C3 轉化酶，避免C3 轉化酶裂解C3 產生更多活性物質破壞細胞膜[25]。TM 這一調控補體抗炎通路能減少補體的激活，減少炎癥反應對足細胞內皮損傷，為今后CKD 抗炎治療提供了新思路。

3.3 血栓調節蛋白激活活化蛋白C

TM 與凝血酶特異性結合可促進蛋白C 活化，產生活化蛋白C（APC），APC 生成量與TM 呈正相關，并有強大抗炎活性。目前，TM 調控APC 發揮抗炎作用機制主要包括：①在CKD 微炎癥狀態下，體內炎癥細胞因子（TNF-α、IL-6、IL-8）顯著增多，APC 作用于足細胞蛋白酶激活受體2（PAR-2）來抑制單核細胞、巨噬細胞表達組織因子和釋放多種炎癥細胞因子，達到抗炎效果[26]；②APC 直接切割足細胞蛋白酶激活受體3 （PAR-3），誘導PAR-2 和PAR-3 二聚化，保護足細胞免受炎癥攻擊[27]；③CKD 炎癥是一種持續性、低微量炎癥反應，免疫細胞（單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞）會不斷地激活，組蛋白會從活化免疫細胞不斷地釋放，并選擇性結合在Toll 樣受體，激活產生許多促炎細胞因子，APC 通過裂解和滅活細胞外組蛋白發揮抗炎作用[28]；④慢性炎癥時，炎癥因子會誘導中性粒細胞胞外誘捕網生成過多，造成足細胞損傷，APC 會與內皮細胞受體、巨噬細胞抗原-1結合，抑制中性粒細胞胞外誘捕網生成[29]。

3.4 血栓調節蛋白抑制MAPK信號通路

在CKD 微炎癥狀態下，炎癥因子會不斷產生并且擴散，機體大量免疫細胞會與其發生免疫應答反應。此時，C-jun 氨基末端激酶和p38 絲裂原活化蛋白激酶激活，MAPK 通路會產生一系列下游產物（如轉化生長因子-β），破壞腎小球足細胞，導致腎小球硬化，且還會產生腎間質損傷[30]。在炎癥過程中，MAPK 信號通路激活會抑制TM 的表達和活性。研究發現，內皮細胞中腫瘤壞死因子α 通過C-jun 氨基末端激酶和p38 途徑誘導TM 表達下調[31]。然而，TM 也能顯著抑制MAPK 信號通路，達到抗炎效果。TM 通過抑制RAGE、PAR-3 以及其他炎癥受體，防止C-jun 氨基末端激酶和p38 絲裂原活化蛋白激酶激活，減弱MAPK 途徑。此外，TM 的N 端凝集素樣結構域通過抑制巨噬細胞、中性粒細胞在內皮細胞表面的浸潤來降低p38 絲裂原活化蛋白激酶磷酸化[32]。TM 與MAPK 信號通路互相影響、互相作用，如何使TM 在CKD 中發揮抗炎作用，又盡可能減少MAPK 信號通路對其影響，還需進一步研究。

綜上所述，CKD 患者普遍存在微炎癥狀態，這種狀態會持續存在，加重CKD 進程，發展為終末期腎病。此外，微炎癥還會增加血漿中部分凝血相關蛋白（如纖維蛋白原）濃度，使患者血栓形成風險更高[33]。如何改善CKD 患者微炎癥狀態是當今國內外研究熱點之一。在CKD 中TM 通過抑制NF-κB 通路活化、抑制補體激活、抑制MAPK 通路，并與凝血酶結合活化APC，從而起到抗炎作用，其在治療CKD 微炎癥狀態中有良好的應用前景，需要進一步深入探索。