NF-κB信号通路与急性肝损伤相关性的研究进展

广西中医药大学，广西 南宁 530200

急性肝脏损伤是一种起病迅猛、诱因复杂、临床症状显著的肝功能紊乱疾病。病毒入侵、滥用药品、大量酗酒、食用有毒物质如霉变花生、四氯化碳、放射线毁伤都会诱发急性肝损伤，严重的肝脏受损终极会导致肝功能虚亏[1]。除此之外，肝外组织器官功能障碍间接造成急性肝损伤的也非常多见。这些还与病人本身的机体差别对引起损伤要素的反应性不同而有所不同[2]。

虽然目前对于修复受损肝细胞有效的防治手段及药物治疗的方法很多，并且也具有一定的疗效，但仍然存在很多方面的不足，例如患者自身免疫系统的差异、患者在疾病初期的不重视、依从性不高等问题，使得肝病已成为世界范围内死亡率极高的疾病。根据近十年来临床肝病住院患者比例的趋势分析，我国急性肝病指数正逐年增长。其中急性肝病最主要的病因为急性肝炎、胆源性肝损伤、药物性肝损伤、酒精性肝损伤等[3]。据调查提示，胆源性肝损伤和药物肝损伤在急性肝损伤的比例中具有上升趋势。数据显示[4]，2005年胆源性肝损伤占急性肝损伤的比例为8.70%。2010年为32.43%，2014年为33.92%。而药物性肝损伤在这三年分别占急性肝损伤比例为13.77%、21.062%、40.35%，这可能是因为中药的成分复杂、相互药物成分之间作用，且人们普遍认为中药不良反应小于是擅自使用秘方、偏方，使得急性肝损伤患者的人数不断上升。而急性肝损伤的发展病程大都为脂肪肝-肝炎-肝纤维-肝硬化，严重可发展为肝癌。据广西第三次居民死因抽样数据显示[5]，在广西男女合计的主要严重疾病死亡率中，肝癌以死亡率55.94/10万高居在首位。表明急性肝损伤是深重影响了人类身体康健和寿命长度的重要诱因。

1 NF-κB的概述

1.1 NF-κB的定义 下丘脑核转录因子NF-κB( Nuclear Factor- Kappa B)是1986年首次从B细胞的细胞核中找到的一种蛋白质因子，其能够与 kappa轻链基因增强子B序列GGGACTTTCC特异性连系在一起，促进κ轻链基因表达，故因此而得名[6]。它是一种能够调节大量基因转录，并介入免疫反应、炎症反应、细胞凋亡、细胞坏死的快反应转录因子[7]。在正常生理过程和疾病的发生过程中均占有紧要的位置。

1.2 NF-κB的激活 在正常机体内 NF-κB以p50与p65联合在一起，并以异二聚体的形式留存在人体内。在静息状态下，能与NF-κ B抑制蛋白( Inhibi-tor proteins of NF-κB，IκB)结合，以静息状态保存于细胞质中;上游刺激信号白介素-1(Interleukin-1，IL-1)、白介素-6(Interleukin-6，IL-6)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis Factor-α，TNF-α)及内毒素(Lipopolysaccharide，LPS)等的刺激会使得 Iκ B上两个保守的丝氨酸残基产生磷酸化并使其分解，而这需要 IKK(IkB kinase)的诱导，NF-κB随即被激活。细胞核内与去氧核糖核酸( Deoxyribonu-Cleic Acid，DNA)特定位点会与NF-κB上暴露的核定位紧密联合，使基因转录程序被开启，细胞因子随即产生并释放。获得自由的细胞因子会通过正反馈的调试作用反过来激活更多的NF-κB，使炎症反应进一步增强[8]。

1.3 NF-κB导致炎症的信号 当正常机体细胞受到外界物质刺激时，机体会处于自我防御状态精准调控NF-κB信号通路的活化过程。在健康状态下，NF-κB一般能与NF-κB抑制蛋白IκB结合成未激活的三聚体复合物并储存在细胞质中。细胞因子在机体出现外物刺激如 TNF- a信号、LPS以及炎症因子、紫外线等的情况下，会与胞膜上的 TNF受体结合，随后TNF受体就会发生多聚化与细胞质中的接头蛋白 TRADD发生相互作用。TRADD招募激酶RIP(receptor interacting protein)及TRAF(TNFR-associated factor)，激酶RIP迅速泛素化并通过泛素链介导IKK复合体的激活。 随后IKK复合体将IkB从IkBp50/p65/IkB异源三聚体中解离出来，IkB被泛素化修饰后会被蛋白酶体进一步解离。虽然上游信号路径不完全相同，但是终点都是IKK。证实了IKK在NF-κB信号通路中的关键性。因此，NF- kB受到 IkB抑制后，会显露出自身的核定位序列(nuclear localization signals，NLS)，随即从胞质转入胞核内，与核内 DNA上的特异序列相结合，从而起到启动、增强相关遗传因子的转录作用。又因为NF-κB的下游基因有细胞周期蛋白c-Myc癌基因和D1(Cyclin D1)[9]。因此在炎症反应、免疫反应、癌症及损伤中，NF-κB的持续激活会致使细胞异常生长，引起细胞增殖失控，从而进一步导致炎症或癌症的发生。

2 NF-κB信号通路在多种急性肝功能损伤的发生机制

有研究表明[10]，NF-κB 能够调节由炎症反应、肝免疫功能紊乱诱发的急性肝损伤、肝硬化及肝细胞恶变及肝癌的生长。由此发现NF-κB信号通路可能是急性肝损伤引发机制中一个非常重要的关键调节点 。

2.1 NF-κB信号通路 在酒精性急性肝损伤中的作用酒精性肝病(Alcoholic Liver Disease，ALD) 是指长时间大量喝酒过后，在消化道中吸收乙醇，经血液循环，进入肝脏内引起肝功能出现紊乱的疾病。肝脏中的绝大部分乙醇会被代谢掉，乙醛作为代谢过程中产生的中间产物可以直接或间接诱导炎症反应使肝细胞损害[11]。乙醇也会引起脂质的过氧化、破坏肠道的屏障功能、铁超负荷、激活补体等多种反应而引发肝细胞损伤，从而导致以肝脏代谢性紊乱为基础病变的急、慢性肝受损甚至肝衰竭[11-12]。Inokouchi等[13]对酒精性脂肪性肝炎中库普弗细胞和HSC中TLR4的作用进行了研究，发现TLR4在酒精引起的急性肝细胞损伤、脂质积累聚集、炎性细胞浸润及 HSC的活化中均起着非常重要的作用。TLR4蛋白在胞膜表面辨别病原相关分子模式(PAMP)后刺激细胞，通过含有 TIR结构域接头蛋白(TIR domain containing adaptor protein，TI RAP)使MyD88蛋白聚集后，开始激活IRAK4/ IRAK1复合物，使IRAK4被活化。活化后的IRAK4可以激活IRAK1，并从胞内脱离出来与TRAF6结合，使 TRAF6添加磷酸基团后，激活 TAK1/ TAB1/2聚合物，使得抑制蛋白IκBα发生磷酸化并降解，使NF-κB与IκBα分离后进入核内，启动炎症基因的表达，致使炎症的产生。因此NF-κB能够诱发急性炎症，机体的TNF-α、IL-1β表达水平会在NF-κB被激活后上升，而 NF-κB会被TNF-α、IL-1β的产生进一步激活，形成正反馈调节[14]。由此激发炎症信号级联放大，为肝癌营造一个合适的隐蔽微环境。

2.2 NF-κB信号通路 在肝纤维化中的作用据研究[15]显示，TLR4在由 NF-κB 信号通路介导的肝纤维化中发挥了一定的效应。肝星状细胞(HSC)在静息和活化状况下均可以显露出TLR4，而在活化状态时的HSC可以完全表达TLR4/ NF-κ B信号通路[16-17]。Shi等[18]研究表明，当人体免疫系统遭到破坏时，LPS作为抗原分子会与TLR4结合，并通过NF-κB信号通路激活HSC，被激活的HSC可以分泌TGF-β等分子又可分化为肌成纤维细胞并产生大量的胞外基质(Extracellular Matrix，ECM)储存在肝组织中，最终促使肝纤维化的发生。Vespasiani- Gentilucci等[19]长期临床观察非酒精性脂肪性肝炎(Non-alcoholic steatohepatitis，NASH)患者，得出结论：肠内 LPS活性的加强能够表达炎性细胞TLR4基因， TLR4基因的表达促使纤维化细胞的活化和肝纤维化的发生。由此，TLR4介导的NF-κB信号通路能够影响肝纤维化的发展。

2.3 NF-κB信号通路 在CCl4所致的急性肝损伤中的作用由CCl4所引发急性肝损伤的病理过程是CCl4在进入机体后会被肝细胞内细胞色素(P450)代谢，游离出的自由基攻击肝细胞膜上的磷脂分子，引起细胞膜通透性升高、结构和功能遭到破化，从而导致肝细胞出现破裂、坏死，引发局部炎症反应破坏膜的完整性，致使炎性细胞大量生成以及肝组织充血水肿，最终导致急性肝损伤[20]。李人鹏等[21]通过实验发现，当肝脏受到损失时，TNF-α可以活化NF-κB诱导酶，诱导NF-κB进入胞内，从而激活一连串细胞炎症因子的表达[22]，促使肝细胞的凋亡和坏死。作为促炎性细胞因子激活重要指标的 TNF-α、IL-6、IL-1β、TNF-α可以通过与其他促炎因子共同促进NO、花生四烯酸代谢产物、组胺等的产生，并互相作用增强正反馈调节的效应，加重炎症损害，造成肝细胞的大面积坏死。

2.4 NF-κB信号通路 在肝脏缺血再灌注损伤中的作用由于肝移植、阻断血管的肝脏切除术等各种原因引起的肝血流中断、不足使肝脏缺血，并在缺血的基础上恢复血流后，肝细胞功能代谢障碍及结构的破坏反而加重甚至发生不可逆性损伤的现象叫做肝脏缺血再灌注损伤。有资料表明[23]，肝脏缺血再灌注损伤与内皮素/一氧化氮的失衡，会活化核因子NF-κB、前炎性细胞因子( Before the Inflammatory Cytokines)和粘附因子的游离，氧源性自由基的产生和中性粒细胞的聚集，肝细胞凋亡等因素唇齿相依。在早期炎症反应和器官损伤中由TLR4介导的NF-κB信号通路能够通过炎症细胞因子活化起一定的作用。

2.5 NF-κB信号通路在肝癌中的作用 近年来，NF-κB信号通路在肝癌中的功能成为医学界共同关注的热点之一。据资料显示，NF-κB具有显著的抗细胞凋亡的作用，与肿瘤的发生、生长和转移等多个病理过程息息相关[24]。 NF- KB信号通路还可以通过激活NF-κB与活化蛋白1(Activator Protein-1，AP-1)等转录因子，并激活相关免疫细胞来发挥免疫抑制效应，激发肿瘤病情的恶化，且肿瘤细胞内NF-κB的高度表达可能会促使肿瘤细胞的增生和转移，最后导致肝癌的形成[25]。据Naugler等[26]研究报道，在小鼠腹腔内注射二乙胺基亚硝胺(Diethylni-osamine，DEN)引发肝癌的实验中，NF-κB信号通路在TLR4介导下被激活，促使枯否细胞的活化，产生IL-6等促炎介质并介导TLR4-NF-κB依赖信号通路导致癌症的发生。因此认为NF-κB信号通路的激活可能是诱导肝癌发生的关键环节之一。

3 小结

病毒入侵、滥用药品、食品添加剂、大量酗酒、食用有毒物质如毒蕈、四氯化碳、放射线毁伤等多种因素作用于肝脏时均可引发免疫反应和炎性细胞大量浸润、过氧化及肝细胞破裂凋亡坏死等急性肝损伤。而肝癌主要是由于慢性病毒入侵、大量酗酒、黄曲霉素的暴露、胆道疾病、胰岛素(Insulin,INS)抵抗及体重过重等因素诱发的[27]。许多急性肝损伤尤其是酒精性肝病的发展病程大都为脂肪肝-肝炎-肝纤维-肝硬化-肝癌的模式，大约10%～20%的脂肪肝可以发展为肝纤维化，8%的肝炎可以发展成肝纤维化、肝硬化最后导致肝癌[28]。NF-κB信号通路作为炎性反应与急性肝损伤联系的重要通路之一，它的激活可导致下游炎症因子的释放，诱导产生白细胞介素-1( IL-1)、 IL-6及肿瘤坏死因子-α( TNF-α)。激活信号通路下游NF-κB，使炎症因子大面积浸润，从而诱发急性肝损伤甚至肝癌的发展。目前 NF-κB信号通路与急性肝损伤的关系引起了广泛的社会关注， NF-κB信号通路在肝病形成发展中的作用研究仍有待考察。对NF-κB信号通路中某个抑制点的中西药物的发现还有待进一步研究。