Toll樣受體4在帕金森病中的研究進(jìn)展*

李海霞，李映霞，程 蕓，谷有全，雒 揚(yáng)

（蘭州大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，甘肅蘭州 730030）

帕金森病（Parkinson disease，PD）是由中腦黑質(zhì)多巴胺（dopamine，DA）能神經(jīng)元變性、丟失引起的神經(jīng)退行性疾病。PD 患者主要表現(xiàn)為以靜止性震顫、運(yùn)動減少、肌強(qiáng)直、姿勢步態(tài)異常等為主的運(yùn)動癥狀，還多伴有以認(rèn)知障礙、睡眠障礙、感覺障礙等為主的非運(yùn)動癥狀［1］。PD 的發(fā)病率與年齡呈正相關(guān)。一項(xiàng)薈萃分析顯示，從1983 年到2009 年，我國60 歲以上人口PD 平均患病率約為2.91%［2］。隨著全球老齡化的進(jìn)展，PD 勢必會在不久的將來給全球尤其我國的衛(wèi)生事業(yè)帶來更多嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。PD 的病因主要涉及遺傳易感性、環(huán)境、衰老等因素，其發(fā)病機(jī)制的研究在α-突觸核蛋白（α-synuclein，α-SYN）異常聚集、神經(jīng)炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙等方面取得了一定進(jìn)展［3］。但迄今為止，其確切病因及發(fā)病機(jī)制尚未被完全闡明，為精準(zhǔn)診斷和規(guī)范治療帶來困難，目前的臨床治療只能改善癥狀，不能逆轉(zhuǎn)疾病進(jìn)展。可見，PD 的病因及發(fā)病機(jī)制研究是尋找治愈靶點(diǎn)的必由之路。

1994 年，Mogi 等［4］在PD 患者黑質(zhì)紋狀體區(qū)域發(fā)現(xiàn)大量炎癥因子，PD 神經(jīng)炎癥與DA 神經(jīng)元死亡之間的相關(guān)性隨之被越來越多的研究所證實(shí)。隨著對PD 炎癥發(fā)病機(jī)制研究的深入，在PD 動物模型的中腦黑質(zhì)中發(fā)現(xiàn)了Toll 樣受體4（Toll-like receptor 4，TLR4）的異常激活［5］，促進(jìn)了PD 病因?qū)W與分子病理機(jī)制的研究。本文擬從TLR4 在PD 中的表達(dá)特征及TLR4 通路調(diào)控機(jī)制出發(fā)，結(jié)合我們的前期研究成果［6］，綜合國內(nèi)外現(xiàn)有文獻(xiàn)，對TLR4 在PD 發(fā)病機(jī)制中的作用進(jìn)行系統(tǒng)梳理和綜述。

1 TLR4的結(jié)構(gòu)和功能

TLR4 是一種模式識別受體，屬于I 型跨膜糖蛋白，主要表達(dá)于巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等固有免疫細(xì)胞，在大腦中主要存在于小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞等參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫反應(yīng)的細(xì)胞。TLR4 通過識別革蘭氏陰性菌的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）、呼吸道合胞病毒的F 蛋白、錐蟲的甘油肌醇磷脂等病原相關(guān)分子模式（pathogene-associated molec?ular patterns，PAMP）和高遷移率族蛋白B1（high mo?bility group protein B1，HMGB1）、熱休克蛋白（heat shock proteins，HSP）等損傷相關(guān)分子模式（damageassociated molecular patterns，DAMP）而被活化［7］。TLR4 的主要結(jié)構(gòu)和功能如下：（1）富含亮氨酸的胞外結(jié)構(gòu)域：識別PAMP 和DAMP，形成受體復(fù)合物；（2）胞內(nèi)Toll/白細(xì)胞介素1 受體［Toll/interleukin-1（IL-1）receptor，TIR］結(jié)構(gòu)域：與IL-1 受體同源，負(fù)責(zé)募集下游銜接因子，觸發(fā)信號從胞內(nèi)向胞核轉(zhuǎn)導(dǎo)。TLR4 活化后先發(fā)生寡聚化，后募集激活髓樣分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）、誘導(dǎo)干擾素β 的含TIR 結(jié)構(gòu)域銜接蛋白（TIR domain-con?taining adaptor protein inducing interferon-β，TRIF）、TRIF 相關(guān)銜接分子（TRIF related adaptor molecule，TRAM）等下游銜接因子，銜接蛋白被激活后發(fā)生一系列級聯(lián)生化反應(yīng)，啟動下游信號傳導(dǎo)，最終使信號由胞外傳向胞核內(nèi)，激活核因子κB（nuclear factorκB，NF-κB）、激活蛋白1（activator protein-1，AP-1）、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白3（signal transducer and ac?tivator of transcription 3，STAT3）等轉(zhuǎn)錄因子，不同轉(zhuǎn)錄因子啟動相應(yīng)靶基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)，如誘導(dǎo)腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、IL-1β、IL-6 等促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生并釋放，發(fā)揮抗感染、自身免疫等效應(yīng)。TLR4 被激活后，一方面啟動固有免疫應(yīng)答，相當(dāng)于固有免疫的“電閘”；另一方面也可以通過釋放趨化因子、調(diào)節(jié)T 細(xì)胞分化而調(diào)控適應(yīng)性免疫應(yīng)答［8］，因此也被稱為連接固有免疫和適應(yīng)性免疫的“橋梁”。

2 TLR4在PD發(fā)生發(fā)展中的作用

動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對小鼠腹腔注射1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶（1-methyl-4-phenyl-1，2，3，6-tetra?hydropyridine，MPTP）建立PD模型后，相比野生型小鼠，TLR4基因缺陷小鼠的黑質(zhì)-紋狀體部位表現(xiàn)出更少的小膠質(zhì)細(xì)胞激活和更少的DA 神經(jīng)元丟失［9］。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，在1-甲基-4-苯基吡啶鎓離子（1-methyl-4-phenylpyridinium，MPP+）誘導(dǎo)的BV-2 細(xì)胞中TLR4 表達(dá)上調(diào)［10］。對PD 患者尸檢時發(fā)現(xiàn)中腦黑質(zhì)中TLR4 的表達(dá)增加［11-12］。以上研究強(qiáng)烈提示，TLR4在PD發(fā)病與進(jìn)展中扮演著重要的角色。

2.1 PD 中TLR4 的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 TLR4 信號通路較復(fù)雜，涉及多種分子及銜接因子的參與。研究發(fā)現(xiàn)，慢性胃腸疾病［13］和惡性腫瘤［14］等多種疾病的病理機(jī)制都與TLR4 的異常激活有關(guān)，且均提示TLR4信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)方式復(fù)雜而精細(xì)。PD 也不例外，其發(fā)病機(jī)制研究中，TLR4 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)涉及多條通路，其中首當(dāng)其沖的是參與免疫炎癥反應(yīng)的經(jīng)典TLR4/NFκB 通路［15-16］。有研究發(fā)現(xiàn)，TLR4 缺乏顯著減弱了MPTP 誘導(dǎo)的PD 小鼠中腦部位TLR4/NF-κB 通路的激活，減輕了神經(jīng)炎癥［17-18］。

除此之外，在PD 病理過程中，TLR4 還可與調(diào)節(jié)細(xì)胞生長分化的絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-acti?vated protein kinases，MAPKs）、調(diào)控細(xì)胞分化增殖的糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）、調(diào)控氧化應(yīng)激的AP-1 和核因子E2 相關(guān)因子2（nuclear factor E2-related factor 2，Nrf2）等因子形成級聯(lián)通路。對百草枯激活的BV2細(xì)胞的研究顯示，相比MAPKs 抑制劑，TLR4 抑制劑更能顯著逆轉(zhuǎn)MAPKs的磷酸化，降低促炎細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄水平［19］。對PD 動物模型的研究也發(fā)現(xiàn)，TLR4/TNF 受體相關(guān)因子6（TNF receptor-associated factor 6，TRAF6）介導(dǎo)的MAPKs 信號通路的激活參與神經(jīng)炎癥過程［15］。同樣，LPS 誘導(dǎo)的細(xì)胞炎癥模型中，TLR4/MAPKs 信號通路也被發(fā)現(xiàn)參與激活小膠質(zhì)細(xì)胞，最終引起SHSY5Y 細(xì)胞誘導(dǎo)分化的神經(jīng)元炎性損害［16］。另外，Shao 等［20］在對α-SYN 刺激的神經(jīng)炎癥的研究中，發(fā)現(xiàn)TNF-α 表達(dá)受TLR4/磷脂酰肌醇3-激酶（phospha?tidylinositol 3-kinase，PI3K）/AKT/GSK3β 信號通路的調(diào)控。還有研究顯示，MPTP 誘導(dǎo)的Tlr4-/-小鼠表現(xiàn)為AP-1 的表達(dá)下調(diào)［18］；LPS 誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞模型中，TLR4 激活引起Nrf2 表達(dá)下調(diào)［21］。此方面研究的局限性是，目前尚無研究證明以上各單獨(dú)通路之間可能存在的串聯(lián)、并聯(lián)或級聯(lián)等錯綜復(fù)雜的關(guān)系，還迫切需要思路清晰的大樣本實(shí)驗(yàn)和人體試驗(yàn)以更好地闡明TLR4 在PD 中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和作用機(jī)制。

2.2 TLR4 與α-SYN α-SYN 作為路易小體的來源和PD 病理標(biāo)志之一，一般認(rèn)為α-SYN 的產(chǎn)生和降解失衡是造成其病理性累積的原因。近年來，α-SYN和TLR4 的關(guān)系有較多爭議。Stefanova 等［22］發(fā)現(xiàn)，TLR4 的功能阻斷或基因敲除都可導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞對α-SYN 的吞噬減少，造成小鼠大腦中α-SYN 的積累和DA 神經(jīng)元的減少。另外一項(xiàng)類似研究［23］也證實(shí)，Tlr4-/-小鼠中腦部位α-SYN 蛋白聚集增多，大腦皮層、紋狀體、海馬和小腦中α-SYN 的mRNA 表達(dá)水平增高。基于α-SYN 聚集首先出現(xiàn)在嗅球和迷走神經(jīng)中［24］，Chen等［25］進(jìn)行了對嗅球病理組織的研究，發(fā)現(xiàn)PD 模型小鼠嗅球中TLR4/NF-κB通路激活，p65蛋白的磷酸化水平顯著升高。綜合以上研究，小膠質(zhì)細(xì)胞可能通過TLR4 依賴的方式調(diào)控α-SYN 在腦中的合成、清除和分布，TLR4 通路紊亂或轉(zhuǎn)導(dǎo)失調(diào)可引起α-SYN聚集而導(dǎo)致PD的發(fā)生。

研究發(fā)現(xiàn)，α-SYN 可作為TLR4 激活劑誘導(dǎo)TLR4 信號通路激活，引起TNF-α 高表達(dá)為主的神經(jīng)炎癥［20］。Tlr4-/-巨噬細(xì)胞接受α-SYN 寡聚物刺激時，促炎因子分泌顯著降低［12］。增加生理濃度的α-SYN低聚物劑量會敏化小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞表面的TLR4，使得其下游促炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生增加［12］。另外，對星形膠質(zhì)細(xì)胞的離體研究發(fā)現(xiàn)，重組人α-SYN 和寡聚體可以激活離體原代星形膠質(zhì)細(xì)胞中TLR4 信號通路，導(dǎo)致促炎因子產(chǎn)生，但是星形膠質(zhì)細(xì)胞對α-SYN 的攝取與TLR4 無關(guān)［12，26］。還有研究證實(shí)，α-SYN 通過激活TLR4 信號通路誘導(dǎo)C-X-C模序趨化因子配體12（C-X-C motif chemokine ligand 12，CXCL12；一種經(jīng)典的炎癥趨化因子）的分泌，而CXCL12 又參與了α-SYN 誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞積聚過程［27］。可見，α-SYN 似乎通過這種“自殺式”方式激活TLR4，從而介導(dǎo)其對自身的清除。當(dāng)然，依賴α-SYN 的TLR4 激活的炎癥病理過程可能也是PD 的早期病因。

2.3 TLR4 與氧化應(yīng)激 氧化應(yīng)激以活性氧簇（re?active oxygen species，ROS）產(chǎn)生過多為標(biāo)志，涉及多種疾病的病理過程。很多學(xué)者認(rèn)為，氧化應(yīng)激可能是DA神經(jīng)元死亡的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。Zhao等［28］發(fā)現(xiàn)，氧化還原敏感性轉(zhuǎn)錄因子AP-1在PD模型小鼠中腦的DA神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞中呈高表達(dá)，這一過程可能受到TLR4 信號通路的介導(dǎo)。該研究證實(shí)，Tlr4缺陷可減弱AP-1 的表達(dá)和DA 神經(jīng)元的減少，減輕PD 小鼠的行為學(xué)障礙。前述Tlr4-/-小鼠在MPTP建模后也表現(xiàn)出中腦紋狀體部位AP-1 表達(dá)的下調(diào)和ROS 的減少［17-18］，進(jìn)一步支持這個觀點(diǎn)。

關(guān)于TLR4 信號通路在PD 氧化應(yīng)激機(jī)制中發(fā)揮作用的詳細(xì)機(jī)制，目前研究較少。對腦組織細(xì)胞色素P450 2J（cytochrome P450 2J，CYP2J）蛋白在PD中保護(hù)作用的研究表明，TLR4 被LPS 刺激后，通過下調(diào)CYP2J 而導(dǎo)致星形膠質(zhì)細(xì)胞中抗氧化系統(tǒng)相關(guān)因子（Nrf2、SOD1、CAT 和GPx1）下調(diào)［21］。抗氧化相關(guān)的研究也發(fā)現(xiàn)，原蘇木素A 可通過抑制小膠質(zhì)細(xì)胞膜上CD14 和TLR4 的結(jié)合，減弱LPS 介導(dǎo)的IKKIκB-NF-κB 依賴性的氧化應(yīng)激和硝化應(yīng)激對神經(jīng)元的損傷［29］。綜上所述，TLR4 的激活主要通過參與氧化損傷過程或抑制抗氧化體系的運(yùn)轉(zhuǎn)而加速PD 病變進(jìn)展，提示抗氧化因子可能以TLR4為靶點(diǎn)對治療PD有益。

2.4 TLR4 與神經(jīng)炎癥 TLR4 是固有免疫反應(yīng)的關(guān)鍵觸發(fā)點(diǎn)，這使得聚焦于TLR4 的PD 相關(guān)研究也大多以檢測促炎細(xì)胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-6、iNOS和COX-2等）為切入點(diǎn)，以神經(jīng)免疫炎癥反應(yīng)研究為重點(diǎn)［30-32］。TLR4在PD 神經(jīng)炎癥反應(yīng)的啟動、級聯(lián)放大、神經(jīng)損傷等過程中都發(fā)揮著重要作用［33-35］。我們的前期研究也證實(shí)，特異性抗TLR4抗體可以部分阻斷PD 模型小鼠中腦的神經(jīng)炎癥過程，降低小膠質(zhì)細(xì)胞的活化，減少促炎因子TNF-α 和IL-β 的表達(dá)，從而部分緩解小鼠的行為學(xué)異常［6］。需要強(qiáng)調(diào)的是，前述神經(jīng)元衍生的IgG 通過激活TLR4通路促進(jìn)TNF-α的表達(dá)，最終表現(xiàn)為減輕6-羥基多巴胺（6-hydroxydo?pamine，6-OHDA）引起的DA 神經(jīng)元損傷［36］。TLR4信號通路被α-SYN 激活后分泌炎癥因子，進(jìn)而啟動對α-SYN 的清除［22］，也表現(xiàn)為對PD 腦組織的神經(jīng)保護(hù)作用。此外，對TLR4 與氧化應(yīng)激相關(guān)性的研究中，參與炎癥反應(yīng)的NF-κB p65 和參與氧化應(yīng)激的AP-1 同時上調(diào)［18］。對TLR4 與“腦腸軸”相關(guān)性的研究中也發(fā)現(xiàn)了促炎因子的產(chǎn)生［37］。可見，TLR4 在PD 非炎性機(jī)制中的作用也可能以其啟動炎癥反應(yīng)為基礎(chǔ)，或者說二者互相穿插、互為依賴。

2.5 TLR4 與“腦腸軸”近年來，隨著腸道菌群與慢性炎癥反應(yīng)性疾病相關(guān)性研究的深入，PD 研究領(lǐng)域的“腦腸軸”發(fā)病假說隨之確立。腦腸軸是腦和腸之間的信息交流系統(tǒng)，由免疫、迷走神經(jīng)和神經(jīng)內(nèi)分泌途徑構(gòu)成。早有研究報(bào)道，MPTP 建模的PD 小鼠十二指腸和遠(yuǎn)端結(jié)腸的TLR4 蛋白表達(dá)均顯著增加［38］。后有研究進(jìn)一步證實(shí)，PD 模型小鼠表現(xiàn)為明顯的腸道微生物生態(tài)失調(diào)，向PD 小鼠腸道移植正常小鼠的腸道菌群，可通過抑制TLR4信號通路減輕腸道炎癥和神經(jīng)炎癥，減輕運(yùn)動損傷［39］。另外一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，PD 患者的結(jié)腸腸壁屏障存在破壞，結(jié)腸黏膜中TLR4 和CD3 陽性T 細(xì)胞的表達(dá)增高，結(jié)腸中的促炎因子表達(dá)量增加，與健康對照相比，糞便微生物群的組成的也呈現(xiàn)出明顯差異［37］。該研究組還利用PD 小鼠進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)相比野生型小鼠，Tlr4-/-小鼠在魚藤酮建模后表現(xiàn)為更少的腸道炎癥、更小的腸屏障功能破壞、更輕的腸道運(yùn)動功能障礙、更少的結(jié)腸肌間神經(jīng)叢腸神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞激活、更少的α-SYN 水平增加和更少的黑質(zhì)DA 神經(jīng)元丟失。以上研究進(jìn)一步說明，PD 發(fā)病過程中，TLR4 介導(dǎo)的病理紊亂不僅僅局限于腦部。由此可見，TLR4 似乎是腸道菌群失調(diào)、腸道炎癥和神經(jīng)炎癥之間的媒介或連接點(diǎn)，可以作為PD 尋找全身免疫性病因的突破口。

McCabe 等［40］使用不同PD 建模藥物進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)，向大鼠紋狀體內(nèi)注射6-OHDA 后第28 天、LPS 后第4 天和聚肌胞苷酸［polyinosinic：polycytidylic acid，poly（I：C）］后第14 天，紋狀體內(nèi)均出現(xiàn)顯著的TLR4高表達(dá)，由此可以推測，TLR4 在神經(jīng)毒性、炎癥和環(huán)境相關(guān)致病因素對PD 的影響中均發(fā)揮作用。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，Tlr4敲除顯著減輕了PD 模型小鼠的運(yùn)動障礙、α-SYN 沉積和DA 神經(jīng)元的丟失，減輕了中腦紋狀體部位ROS 堆積為主的氧化應(yīng)激，減弱了小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞激活為主的神經(jīng)炎癥［17］。這些研究進(jìn)一步說明，TLR4 并非通過參與某種單一病理機(jī)制影響PD 發(fā)病，而是從多方面綜合地發(fā)揮作用。

3 基礎(chǔ)研究——PD中TLR4通路的調(diào)節(jié)因子

現(xiàn)階段，以PD 為背景的TLR4 研究主要集中在基于調(diào)節(jié)TLR4 的PD 治療藥物對PD 治療新靶點(diǎn)的探索。在調(diào)控TLR4 信號通路的因子及治療藥物研究中，以負(fù)調(diào)節(jié)為主要導(dǎo)向。

3.1 PD 中調(diào)節(jié)TLR4 通路的內(nèi)源性因子 隨著人們對PD 發(fā)病分子機(jī)制研究的進(jìn)展，涌現(xiàn)出許多新的調(diào)控TLR4傳導(dǎo)通路的內(nèi)源性生物分子。研究發(fā)現(xiàn)，PD 患者死后被尸檢時，黑質(zhì)中凝血酶原kringle-2（prothrombin kringle-2，pKr-2）升高，pKr-2 可激活小膠質(zhì)細(xì)胞上的TLR4，誘導(dǎo)神經(jīng)損傷［41］。與之相反，許多內(nèi)源性因子通過參與調(diào)控TLR4通路轉(zhuǎn)導(dǎo)，表現(xiàn)為對PD 神經(jīng)組織的保護(hù)作用。對PD 致病相關(guān)基因DJ-1的研究發(fā)現(xiàn)，在LPS 誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞中，DJ-1 蛋白通過調(diào)節(jié)脂筏（lipid raft）依賴的內(nèi)吞作用，增強(qiáng)質(zhì)膜對TLR4和CD14的內(nèi)吞，從而對LPS-TLR4-TNF-α 信號通路產(chǎn)生負(fù)性調(diào)節(jié)作用，抑制炎癥反應(yīng)［42］。類似的還有，髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體2（triggering receptor expressed on myeloid cells 2，TREM2）存在于小膠質(zhì)細(xì)胞上，其過表達(dá)能顯著降低PD 小鼠中腦TLR4 信號通路的激活，減輕神經(jīng)炎癥和DA 神經(jīng)元損傷［15］；C2 神經(jīng)酰胺可通過抑制LPS 與小膠質(zhì)細(xì)胞表面的結(jié)合而減弱TLR4信號通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)［43］；生理劑量的神經(jīng)元源性IgG 可以活化小膠質(zhì)細(xì)胞上TLR4/MyD88通路，促進(jìn)TNF-α的表達(dá)，減少6-OHDA對DA神經(jīng)元的損傷［36］；二氫睪丸素（dihydrotestosterone，DHT）也通過抑制TLR4/NF-κB 和MAPK 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，減少小膠質(zhì)細(xì)胞中炎性介質(zhì)的釋放，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用［16］。這些因子的發(fā)現(xiàn)在PD 防治中具有重要價值，可作為以TLR4 為靶點(diǎn)的衍生靶點(diǎn)逆轉(zhuǎn)或阻止PD病變進(jìn)展。

3.2 PD 中調(diào)節(jié)TLR4 通路的外源性因子 除了上述內(nèi)源性因子，部分外源性化學(xué)藥物成分也表現(xiàn)出通過負(fù)調(diào)節(jié)TLR4 通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)而治療PD 的潛能。研究發(fā)現(xiàn)，2-環(huán)丙基亞氨基-3-甲基-1，3-噻唑啉鹽酸鹽（2-cyclopropylimino-3-methyl-1，3-thiazoline hydro?chloride，KHG26377）可有效逆轉(zhuǎn)LPS 激活的BV-2細(xì)胞中TLR4/NF-κB 信號通路的活化，從而抑制促炎介質(zhì)的產(chǎn)生和釋放［44］。與此類似，N-金剛烷基-4-甲基噻唑-2-胺（N-adamantyl-4-methylthiazol-2-amine，KHG26693）可通過阻礙CD14與TLR4間的相互作用而減弱TLR4的激活，發(fā)揮抗炎作用［45］。還有研究發(fā)現(xiàn)，新型脂介體resolvin D2（RvD2）可劑量依賴性地減輕PD 大鼠中腦小膠質(zhì)細(xì)胞的活化和DA 神經(jīng)元的炎性損傷，該功能與RvD2 對TLR4/MyD88/NF-κB p65 信號通路的抑制作用相關(guān)［35］。酪氨酸激酶小分子抑制劑PD180970 可誘導(dǎo)神經(jīng)元自噬，抑制TLR4介導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子上調(diào)，減輕神經(jīng)炎癥，對N27-BV2 細(xì)胞炎癥模型和MPTP 小鼠模型發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用［46］。

除此之外，一些臨床用藥也為PD 的臨床治療研究提供了更多的選擇和更廣闊的思路。研究顯示，小膠質(zhì)細(xì)胞在與Aβ42、LPS、α-SYN 和PrP82-146 共孵育活化的過程中，降糖藥格列美脲通過激活GPIPLC 誘導(dǎo)CD14 從細(xì)胞脫落，從而抑制TLR4 通路的活化，導(dǎo)致TNF-α、IL-1、IL-6 等炎癥細(xì)胞因子的分泌減少，發(fā)揮新的抗炎作用［47］。在維生素D對MPTP誘導(dǎo)的PD小鼠神經(jīng)保護(hù)作用的研究中，以及乙酰基-L-肉堿對單側(cè)紋狀體6-OHDA 誘導(dǎo)的PD 小鼠神經(jīng)保護(hù)作用的研究中，均發(fā)現(xiàn)了TLR4 的表達(dá)下調(diào)［48-49］。鑒于2 型糖尿病會增加PD 的風(fēng)險，F(xiàn)ang 等［31］研究了胰高血糖素樣肽1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）對PD 的影響，發(fā)現(xiàn)飼喂MG1363-pMG36e-GLP-1 菌株可以顯著降低TLR4 的表達(dá)，減少促炎因子的生成；出乎意料的是，還可使PD 模型小鼠的微生物多樣性恢復(fù)到正常水平，減少病原菌并增強(qiáng)益生菌數(shù)量。該研究使得已批準(zhǔn)上市、臨床用藥成熟、毒副作用較明確、劑量可控的GLP-1 受體激動劑exenatide應(yīng)用于PD 治療成為可能，有望進(jìn)行人體試驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)近期臨床應(yīng)用。

調(diào)節(jié)TLR4 通路的外源性藥物成分中，很多具有抗炎、抗氧化活性的中草藥提取物也被證實(shí)可通過抑制TLR4激活而有益于治療PD。LPS誘導(dǎo)的PD 小鼠模型中，何首烏提取物胡桃苷可通過減弱海馬TLR4/NF-κB 信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)，降低促炎細(xì)胞因子，從而改善小鼠的記憶［32］。MPP+誘導(dǎo)的BV-2 細(xì)胞模型中，杜鵑素可通過抑制的TLR4/NF-κB 信號通路減弱炎癥反應(yīng)［30］。五味子素可通過抑制TLR4 的激活而減弱LPS 誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)炎癥反應(yīng)［33］。另外，山藥提取物薯蕷皂素［50］和淫羊藿提取物淫羊藿次苷II［51］均可通過抑制TLR4信號通路在LPS誘導(dǎo)的大鼠PD 模型中發(fā)揮DA 神經(jīng)元保護(hù)作用。在對黃芩甙元對魚藤酮誘導(dǎo)的PD 大鼠模型的抗神經(jīng)炎癥作用的研究中，也發(fā)現(xiàn)了TLR4 的下調(diào)［52］。同樣，有研究發(fā)現(xiàn)，迷迭香酸可抑制HMGB1/TLR4/Myd88/NFκB 信號通路激活，最終減少中腦小膠質(zhì)細(xì)胞活化和炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，增加DA 細(xì)胞的數(shù)量，劑量依賴性地改善PD 小鼠的運(yùn)動功能［34］。另外，山柰酚通過抑制HMGB1/TLR4 通路的激活，抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，恢復(fù)紋狀體組織中血腦屏障的完整性，發(fā)揮DA神經(jīng)元保護(hù)作用［53］。

上述中藥活性成分均通過負(fù)調(diào)節(jié)TLR4 發(fā)揮抗炎作用。除此之外，還有研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)萼乙素（山蘇子提取物）通過抑制TLR4/NF-κB 和激活Nrf2/HO-1途徑減輕LPS 誘導(dǎo)的炎癥和氧化應(yīng)激，緩解PD 大鼠的運(yùn)動障礙和感覺障礙［54］。Haddadi 等［55］探討了水飛薊素（從植物水飛薊的種子中提取的類黃酮）對6-OHDA 建模的PD 大鼠模型黑質(zhì)致密部氧化應(yīng)激、凋亡和TLR4表達(dá)的影響，證實(shí)水飛薊素預(yù)處理可能通過抑制黑質(zhì)TLR4 過表達(dá)來減少PD 大鼠中腦黑質(zhì)部的神經(jīng)元凋亡。

4 臨床研究——TLR4在PD中的診治前景

4.1Tlr4的遺傳多態(tài)性與PD 的發(fā)病風(fēng)險 Zhao等［56］分析了Tlr4的遺傳多態(tài)性與中國漢族人群PD發(fā)病風(fēng)險的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)Tlr4的rs1927914 多態(tài)性可能會減少散發(fā)性PD 和男性PD，且rs1927914 的C 等位基因可能是PD 患者的保護(hù)因子，進(jìn)一步確定了TLR4與PD的關(guān)系。另外一項(xiàng)對基因-環(huán)境相互作用的研究分析了Tlr4單核苷酸多態(tài)性和飲酒相互作用對PD 風(fēng)險的影響，發(fā)現(xiàn)rs7873784-G 等位基因和rs19279149-C 等位基因攜帶者的PD 風(fēng)險顯著升高，且rs7873784-G、rs19279149-C 等位基因和rs1927914與飲酒之間的相互作用與PD 風(fēng)險降低相關(guān)［57］。這種以PD 患者為受試對象、利用遺傳學(xué)工具進(jìn)行的基因水平研究相對更加客觀、嚴(yán)謹(jǐn)，是對基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)局限性的完善和補(bǔ)充，為PD 的診斷研究提供了更廣闊的思路。

4.2 外周血TLR4 與PD 的相關(guān)性 除在膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)外，TLR4 主要存在于外周血單個核細(xì)胞膜上。有研究報(bào)道，相比健康對照者，PD 患者尾狀核和殼核中TLR4 表達(dá)增加，外周血單個核細(xì)胞和B 細(xì)胞中TLR4 的表達(dá)也增加［11］。對PD 患者外周血先天性免疫相關(guān)標(biāo)志物的檢查發(fā)現(xiàn)，PD 患者外周血TLR4 陽性單核細(xì)胞的百分比較健康對照升高，且與早期癡呆的風(fēng)險明顯相關(guān)［58］。同樣，Yang等［59］也發(fā)現(xiàn)PD患者外周血中HMGB1 和TLR4 蛋白含量較正常人增高，且HMGB1和TLR4蛋白含量與藥物治療療效、臨床分期和病程長短密切相關(guān)，即藥物治療療效差的PD 患者外周血HMGB1 和TLR4 的含量較療效好者高，在較高PD 分期的患者中發(fā)現(xiàn)較高的HMGB1 和TLR4 水平，病程長的患者外周血HMGB1 和TLR4 含量明顯高于病程短者。此外，不同年齡PD 患者的外周血白細(xì)胞接受TLR4 激動劑刺激時，TNF-α 的產(chǎn)生與PD 發(fā)病年齡和疾病持續(xù)時間呈負(fù)相關(guān)［60］，提示TLR4 的敏感性可能也會隨年齡增長而下降。鑒于外周血標(biāo)本獲取安全、方便、快捷，隨著TLR4 與PD關(guān)系的臨床試驗(yàn)研究進(jìn)展，外周血TLR4檢測有望成為PD 一級預(yù)防、早期診斷、精準(zhǔn)治療、臨床分期和預(yù)后評估的新型標(biāo)志物和依據(jù)。

5 結(jié)語

綜上所述，TLR4 通過對神經(jīng)炎癥、α-SYN 聚集、氧化應(yīng)激、“腦腸軸”等病理生理過程的精密而復(fù)雜地調(diào)控，從多方面綜合影響PD的發(fā)生發(fā)展（圖1）。

Figure 1.Schematic diagram of the role of TLR4 signaling path?way in PD based on existing studies.圖1 TLR4信號通路在PD中的作用示意圖

此外，TLR4 是人體抵御病原微生物入侵的重要防線，PD 的治療中不適當(dāng)?shù)刈钄郥LR4 勢必會對人體固有免疫功能造成巨大危害，這使得如何找到既不損害固有免疫又能抑制TLR4 過表達(dá)之間的平衡點(diǎn)顯得尤其重要。