肾上腺髓质素与组织纤维化的研究进展

郝淑玲(综述)，钟郁鸿，李建东※(审校)

(1.北京军区总医院呼吸内科，北京100700;2.北京军区总医院263临床部，北京101149)

组织纤维化严重地影响着人体器官功能的正常发挥，其是导致脏器功能衰竭的重要原因，目前临床上尚无有效的抗纤维化药物。因此，抗纤维化研究是医学研究的重要课题之一。肾上腺髓质素(adrenomedullin，AM)是1993年发现的一种血管活性肽[1]，其具有扩张血管、抗氧化应激、调节细胞生长和凋亡等多种作用。现仅就AM与肺脏、心脏、肾脏、肝脏组织纤维化的研究进展予以综述。

1 AM与肺纤维化

AM被认为是肺血管发生与肺泡发展的启动因子[2]。肺是体内AM合成及分泌的主要场所之一，肺组织中可检测到AM受体的表达，AM通过激活细胞表面受体，在呼吸系统的生理调节中发挥重要作用。缺氧是肺纤维化的重要特征之一，成纤维细胞是纤维化形成和发展的主要因素。研究表明，缺氧可以刺激肺组织AM及其受体表达增加[3]。AM与重要的促纤维化因子——转化生长因子 β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)存在联系，Swiss 3T3 成纤维细胞可合成和分泌AM，而TGF-β1可以抑制AM的分泌[4]，提示AM在肺纤维化中可能发挥作用。

Vizza等[5]研究发现，严重的肺脏疾病末期患者(包括慢性阻塞性肺疾病、肺囊性纤维化、特发性弥漫间质性肺纤维化、特发性肺动脉高压)血液中AM水平增高，且静脉血比动脉血高，右心房扩大程度、平均右心房压、左心室大小与静脉AM水平相关，提示AM在包括纤维化在内的严重肺脏疾病中可能发挥着调节作用。

Di等[6]研究 AM 对博莱霉素诱导的肺纤维化大鼠的作用，在大鼠气管内滴入博莱霉素，同时腹腔内注射AM 200 ng/(kg·d)，在形成纤维化的不同阶段(第7、14、21日)分别检测肺组织的病理及细胞因子发现:与单纯博莱霉素处理组相比，AM治疗组大鼠肺损伤和炎症程度减轻，表现为髓过氧化物酶活性、细胞因子、黏附分子、诱生型一氧化氮合酶、硝基酪氨酸、多聚腺苷二磷酸核糖、TGF-β产生减少，表明 AM通过下调炎性因子的表达，阻止博莱霉素诱导的肺损伤。

2 AM与心脏纤维化

AM是一种强效的血管舒张剂，在心脏、肾脏、大动脉及脑中表达，其被认为是心血管系统疾病严重性的潜在标志物之一[7]。大量研究表明，内源性AM在心血管疾病导致的心脏纤维化中发挥着保护作用[8-10]。

采用基因转移技术将载有AM基因的腺病毒给予高血压及糖尿病大鼠注射，形态学检查显示，AM基因传递缩小了心肌细胞的直径、减少了心脏间质纤维化和细胞外基质的产生。在缺血再灌注损伤心肌梗死大鼠模型中，AM基因传递明显降低了心肌梗死的发生率、减少了心肌细胞的凋亡以及超氧化物的产生，缓解了高血压、心肌梗死、心血管重建，提示AM在心血管疾病中发挥着重要的抗氧化作用[8，11-14]。

另一项在敲除AM基因(AM+/－)的研究中发现，血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)使胎鼠心脏细胞直径、蛋白质合成及成纤维细胞增殖增加，细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)表达增高，AM通过蛋白激酶A抑制AngⅡ诱导的心脏细胞ERK的活性，发挥抑制心脏肥大的保护作用[15]。给予高血压小鼠AngⅡ受体拮抗剂TCV-116(DSHF-T组)或空载体(DSHF-V组)，与空白对照组比较，DSHF-V组AM 信使 RNA(mRNA)、免疫活性 AM、左心室Ⅰ型胶原mRNA显著增加;与 DSHF-V组相比，DSHF-T组AM mRNA、免疫活性AM、左心室Ⅰ型胶原mRNA显著降低。提示AM在受损心肌重建中发挥重要作用[9]。

成纤维细胞转化为肌纤维母细胞是连接组织重建的主要变化，其特征是过度表达α-平滑肌肌动蛋白及生成细胞外基质。实验发现，TGF-β和AngⅡ可促进心脏成纤维细胞α-平滑肌肌动蛋白表达，AM可阻断心脏成纤维细胞胶原的合成[16]。在肌纤维母细胞形成瘢痕的最初阶段，心房利钠尿肽(atrial natriuretic peptide，ANP)、脑 钠 肽 (brain natriuretic peptide，BNP)以及AM mRNA的持续表达，表明瘢痕肌纤维母细胞合成ANP、BNP和AM可部分影响纤维化的修复[17]。

间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)具有多项分化潜能。一项MSCs移植治疗扩张性心肌病的实验发现，体外培养的骨髓来源的MSCs可分泌AM等多种细胞因子，与移植空载体相比，MSCs移植可增加毛细血管密度、减少心肌层胶原容量，提示MSCs移植后有抗心脏纤维化的作用，其不仅通过分化成心肌细胞和血管内皮细胞，同时也通过生成AM等促血管生成因子、有丝分裂因子等发挥抗心脏纤维化的作用[10]。另一项研究发现，给予心力衰竭小鼠心肌内注射MSCs，4周后发现AM在MSCs中表达，其在心肌中表达增加。MSCs条件培养基抑制心脏成纤维细胞增殖及Ⅰ和Ⅲ型胶原mRNA的表达，提示MSCs移植通过分泌抗纤维化因子AM抑制心脏成纤维细胞，降低心脏纤维化[18]。

3 AM与肾脏纤维化

AM是一种血管舒张、细胞生长调节肽，可促进尿钠排泄。免疫组化研究显示，AM在肾脏集合管、远曲小管、肾小球系膜细胞、内皮细胞、肾小球足细胞中表达[19]。肾组织中活性形式的AM/无活性形式的AM-甘氨酸的比例高于血浆以及尿液中。

内源性AM可抑制肾脏纤维化。将载有AM基因的腺病毒载体给予高血压及糖尿病大鼠注射发现，AM基因传递导致环腺苷酸(cyclic adenosine monophosphate，cAMP)、一氧化氮、环鸟苷酸水平升高，心、肾、脑组织超氧化物产物减少，提示AM通过激活第二信使cAMP、一氧化氮、环鸟苷酸依赖的信号转导途径抑制氧化应激产物，其作为抗氧化剂在保护肾功能中发挥重要作用[8，12-14]。给大鼠注射腺病毒介导的AM基因及将AM基因转染肾293细胞的试验发现，大鼠肾脏表达AM mRNA，尿蛋白分泌减少，血压下降，肾血流、肾小球滤过率及尿cAMP水平增加，免疫组织化学发现肾小球硬化、肾小管破裂、蛋白管型聚集、间质纤维化以及肾293细胞增殖减轻，AM在肾纤维化中起保护作用[20-22]。

AM对肾小球系膜细胞(glomerular mesangial cells，MC)具有抗增殖效应，AM治疗能明显减少MC的数量，同时单核细胞趋化蛋白1、骨桥蛋白、纤溶酶原活化抑制因子1以及Ⅰ、Ⅲ型胶原 mRNA 的表达也降低[19，23]。Nagae 等[23]将大鼠单侧输尿管阻塞后，建立肾小管间质性纤维化模型发现，输尿管阻塞后内源性AM在肾间质过度表达，明显抑制纤维化以及肾小管细胞及间质细胞增殖，而结缔组织生长因子(connective tissue growth factor，CTGF)mRNA和ERK磷酸化表达上调。AM抑制了TGF-β诱导的NRK-49F肾成纤维细胞CTGF纤维连接素mRNA的上调，同时抑制了ERK磷酸化和细胞增殖。AM受体基因表达的上调伴随cAMP的产生，这一作用可被AM抗体部分阻断。内源性AM在输尿管阻塞大鼠中过度表达，通过cAMP介导的诱导性CTGF和ERK磷酸化减少，阻止肾小管间质纤维化和细胞增殖。AM受体包括降钙素受体样受体(calcitonin receptor-like receptor，CRLR)、受体活化修饰蛋白1-3(receptor-activity-modifying protein1-3，RAMP1-3)。在梗阻性肾病引起的纤维化大鼠模型中，RAMP1、RAMP2及CRLR明显上调。因此，AM在肾疾病进展中发挥抗细胞增殖的作用，上调AM受体系统可能是其中重要的环节[8，19]。

4 AM与肝脏纤维化

关于AM与肝纤维化的研究较少。在肝纤维化的发展中，产生许多介质刺激肝脏细胞分化成肌纤维细胞，并产生胶原。近来的研究表明，缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factor-1alpha，HIF)-1α是肝脏纤维化发展中前纤维化因子，如血小板源性生长因子A和血小板源性生长因子B及纤溶酶原激活抑制因子1上调的关键蛋白。缺氧刺激正常大鼠和缺乏HIF-1α或HIF-1β的大鼠肝细胞AM生成[24]。在四氯化碳诱导的肝硬化伴腹水大鼠中，血浆肾素和AM的水平明显增高，AM基因表达增高，同时CRLR、RAMP1、RAMP2和RAMP3也增高，提示肝硬化增加 AM、CRLR、RAMP1、RAMP2以及RAMP3 mRNA的表达，AM基因表达增高发生于肝硬化之前[25]。这一研究结果提示，AM在肝硬化中的合成和释放增加可能在肝硬化的发生、发展中发挥作用。

5 小结

组织纤维化是机体重要的病理改变，过度纤维化严重影响组织、器官的功能，并与多种疾病密切相关，目前临床缺乏有效的抗纤维化药物。以上研究结果表明，AM作为一种抗纤维化因子，在肺脏、心脏、肾脏、肝脏纤维化中可能发挥保护性作用，其抗纤维化机制可能通过上调AM受体、抑制促增殖和纤维化因子、减轻超氧化物产生等多种途径发挥作用，提示AM可能具有潜在的临床应用前景。

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