腺苷A2受體在特發性肺纖維化中的作用機制

趙夢雅，黃 高，劉 楊，陳蕾蕾

（貴州中醫藥大學，貴陽 550025）

特發性肺纖維化（IPF）是一種以逐漸加重的呼吸困難和肺功能不可逆下降為特征的慢性、進行性肺間質疾病。此病在發展過程中受炎癥反應、肺損傷、免疫反應和纖維生成等要素的綜合影響，共同導致機體出現肺泡損傷、成纖維細胞增殖以及細胞外基質（ECM）大量沉積等病理表現[1]。我國目前IPF患病人數呈逐年增加的趨勢，且預后不良[2]。相關統計得出，IPF發病率與年齡增長成正相關，且生存率低、發病率高，其具體發病機制尚未達成共識[3-4]，但有足夠的證據表明其與炎癥反應有關[5]。

腺苷（ADO）是一種內源性嘌呤核苷，在受傷或壓力條件下釋放并代謝于細胞外的產物。生理狀態下的腺苷濃度較低，一但處于缺血缺氧組織或是炎癥反應中，其濃度瞬間倍增，可提高至原狀態下的100倍[6]。腺苷作為炎癥介質，參與了多種炎癥反應，被定義為細胞和器官的“危險信號”[7]，其對生物的影響，可通過與周圍細胞的膜表面上的特異性結構（腺苷受體）結合從而發揮生物學活性。經研究[8-9]表明，腺苷受體家族共包括四種亞型，分別為 ADORA1、ADORA2A、ADORA2B和 ADORA3（即A1、A2A、A2B、A3），在人體組織中分布廣泛。四種腺苷受體在不同環境中的表達和功能是不同的，本研究主要探討對象為腺苷A2受體（ADORA2），其對腺苷酸環化酶（adenylate cyclase，AC）起激動作用，在IPF發展過程中起重要作用。

激活ADORA2介導的P38MAPK信號轉導通路是肺泡巨噬細胞分泌IL-6的前提，肺泡巨噬細胞分泌的IL-6是導致IPF發病的主要原因，基于此，本研究擬簡析腺苷A2受體在IPF的發病機制。

1 激活ADORA2介導的P38MAPK信號轉導通路是肺泡巨噬細胞分泌IL-6的前提

根據腺苷A2受體與腺苷親和力不同，分為高親和力的A2A及低親和力的A2B受體[10]。兩種受體結構相似，功能相反。腺苷A2A受體在家族中分布更為廣泛，功能更為強大，在心、肺等組織以及中性粒細胞、單核巨噬細胞、內皮細胞和成纖維細胞等中均呈高水平表達[11]，主要介導著炎癥反應。研究[12]表明A2A受體可被腺苷及腺苷類似物選擇性的激活，通過活化腺苷酸環化酶（AC），提高cAMP的濃度，抑制肺組織中的中性粒細胞發生趨化，減少對內皮細胞的黏附以及與單核細胞的脫顆粒，具有抗炎作用。Folkesson等[13]證實，A2A受體激動劑GW328267C，可使肺損傷大鼠的肺功能得到明顯改善，在調節過程中起到增強肺部液體運輸的作用，以此表明激活腺苷A2A受體，可使肺泡液清除率（AFC）得到上升。曲楠[14]研究發現腺苷A2a受體激動劑通過抑P38MAPK活性，直接或間接影響多種轉錄因子的活性，減少炎癥因子的釋放，保護冠狀動脈微栓塞所致心肌損傷。

腺苷A2B受體與A2A受體結構相似，但其功能卻完全不同，甚至相反。A2B受體在內皮細胞、成纖維細胞等均能發現。由于在正常生理條件下機體內腺苷濃度較低，因而無法激活腺苷A2B受體，但在機體受到病理損傷時便可使A2B受體達到激活狀態，表現為致炎受體，促進了炎癥反應[15]。激活后的腺苷A2B受體可與胞內Gs蛋白偶聯，從而激活腺苷酸環化酶AC，使胞內cAMP水平升高，進一步激活PKA信號通路，導致cAMP反應元件結合蛋白（CREB）磷酸化。腺苷A2B受體亦可激活絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinases，MAPK）信號通路，具有誘導肺部成纖維細胞分化為成肌纖維細胞的能力，在肺部炎癥組織中表達明顯上調，提示以腺苷A2B受體作為靶點治療肺臟疾病具有一定優勢[16]。

研究[17]發現，蛋白激酶MAPKAPK-2（MK2）是調控炎癥反應的關鍵分子，能調控TNF-α和IL-6的轉錄水平，在調控細胞因子產生、轉錄因子活化及炎癥受體表達等方面也均有參與。P38絲裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen activated rotein kinases,P38MAPK）是MK2的上游蛋白激酶，由Brewster JL等發現[18]。多種炎癥因子和生長因子及應激反應可使P38MAPK的酪氨酸和蘇氨酸雙磷酸化，從而激活P38MAPK。激活的P38MAPK可激活細胞中的轉錄因子ATF2、ELK-1、CHOP等，它們中許多都參與 IL-6、TNF-α，TGF-β1 等炎癥因子的表達[19]。P38MAPK作為MAPK四大通路之一，可與IL-6、TNF-α，TGF-β1等相互作用，最終導致磷酸化激活并上調[20]。研究發現，通過抑制P38MAPK的活化可減輕 LPS 誘導的炎癥反應及促炎細胞因子的表達，表現為 TNF-α、IL-1β 和 IL-6 的表達降低[21]。TNF-α能直接或間接通過受體,刺激IPF中胞外基質沉積，并上調纖維化標志物I型膠原和a-SMA的表達，故TNF-α在IPF中起關鍵作用[22]。在IPF形成過程中，TGF-β被認為是致纖維化的關鍵性細胞因子，其可通過促進成纖維細胞向肌成纖維細胞分化，產生過多的ECM，在肺纖維化的發病機制中起著中心作用[23]。故可通過作用于ADORA2介導的P38MAPK信號轉導通路調控炎癥細胞因子分泌，起到控制IPF發展的作用。

2 肺泡巨噬細胞分泌的IL-6是導致IPF發病的主要原因

IPF發生的主要病理特點是早期以下呼吸道急性炎癥反應為主，表現為大量炎癥細胞浸潤，肺泡巨噬細胞（AM）活化、釋放炎性介質導致毛細血管內皮細胞（AEC）和肺泡上皮細胞損傷，大量成纖維細胞和肌成纖維細胞病理性増生轉型、増殖，后期細胞外基質（ECM）成分在肺泡和間質內沉積，纖維組織過度修復造成肺損傷，最終導致肺纖維化，其中免疫與炎癥反應貫穿始終，故AM的激活，并釋放炎性介質是導致IPF發病的重要原因[24]。

肺泡巨噬細胞（AM）存在于肺泡內，當肺組織受到致病微生物侵襲或者損傷時，AM被激活并釋放大量炎性介質，如TNF-α、IL-6等，進一步觸發炎癥反應的發生，從而建立肺部炎癥微環境[25]。此時，肺泡巨噬細胞會啟動強烈的促炎反應以維持組織穩態，但過度的炎性反應往往會加重組織損傷，從而誘發各種肺部疾病，包括急性肺損傷、慢性阻塞性肺病、支氣管哮喘、肺纖維化等[26]。

IL-6主要來源于單核細胞、吞噬細胞，是促炎因子。Thanh-Thuy T等[27]發現肺巨噬細胞產生IL-6，其在體內可導致小鼠的肺纖維化，增加肺中的肌成纖維細胞、纖維連接蛋白和膠原含量。同時，在細胞實驗中IL-6能激活成纖維細胞的增殖和細胞外基質蛋白的產生，這種作用與肺纖維化的進展有關。Kemly Philip等[28]研究發現，腺苷A2B受體選擇性活化肺泡巨噬細胞參與調節腺苷在IPF中的作用，使用腺苷A2B受體拮抗劑可以顯著減少IL-6的釋放，從而減慢IPF進程。

3 小結

目前IPF治療的思路主要有三種[29]，包括干預生長因子及其受體或下游信號傳導、破壞膠原及其它細胞外基質成分合成[30]以及誘導成纖維細胞凋亡[31]。腺苷是ATP分解代謝的產物，激活腺苷A2A受體可起到抑制炎癥反應的作用，可避免組織進一步損傷，因而推測對于腺苷A2A受體的深入研究仍可作為治療IPF最有發展前景的方向之一。此外，需明確腺苷A2A受體的過度激活可能導致機體的免疫保護作用受限，導致肺損傷情況加重。基于此，腺苷A2A受體的作用機制仍需探索完善，課題組后續也將結合分子生物學設計相關動物及細胞實驗，進一步明確腺苷A2A受體在IPF發病過程的作用機制。