MAPK1/ERK2通过SRF调控中性粒细胞弹性蛋白酶分泌在子痫前期发病中的研究进展

王飞，王永红

子痫前期（pre-eclampsia，PE）发生在妊娠20周后，可以导致胎盘早剥、弥漫性血管内凝血（DIC）、子痫、HELLP综合征和心肝肾功能衰竭等严重并发症的发生，是威胁孕产妇及围生儿生命的主要原因之一[1]。Kunder等[2]研究表明，与正常孕妇相比，PE患者中性粒细胞弹性蛋白酶（neutrophil elastase，NE）活性显著升高，且NE的活性与疾病严重程度呈正相关。Regal等[3]研究表明，通过将含抗大鼠中性粒细胞的血清注入到妊娠大鼠胎盘缺血模型中，会减少循环中中性粒细胞，减弱大鼠胎盘缺血诱导的高血压。Taylor等[4]研究发现，血清反应因子（serum response factor，SRF）调节中性粒细胞迁移、整合素激活和贩运。中性粒细胞活化，加剧PE的全身小血管痉挛[5]。丝裂原活化蛋白激酶1（MAPK1）通过调控SRF从而导致中性粒细胞聚集及过度活化释放NE，可能与PE的发病有关。

1 MAPK1/细胞外信号调节激酶2（ERK2）与PE

MAPK也称为ERK，位于22q11.22，该激酶的活化需要其上游激酶的磷酸化。激活后该激酶易位至受刺激细胞的细胞核，使靶基因磷酸化[6]。该信号通路是一个高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶系统，参与了细胞增殖、分化、运动、应激反应等活动，在细胞外信号转导与细胞反应中发挥着关键作用[7]。外源和内源刺激（包括生长因子、应激和细胞因子）激活MAPK信号传导途径，诱导内皮细胞中的肌动蛋白重塑及内皮细胞通透性改变，使内皮细胞完整性的破坏以响应氧化应激[8]。

García-Hernández 等[9]研究表明，MAPK 通路特异性阻断剂（SP600125、PD98059和 JNK、ERKβ 激活抑制剂）可阻断中性粒细胞活化，抑制中性粒细胞活化导致的溶酶体释放和脱颗粒过程，表明MAPK通路参与中性粒细胞活化过程。另有研究表明，在缺氧/复氧（H/R）的人绒毛膜滋养细胞（HRT8/SVneo细胞）氧化应激模型中，MAPK信号通路被激活，影响滋养细胞的侵袭，从而参与PE的发病机制[10]。Ding等[11]研究表明，在HTR8/Svneo细胞中，重塑相关蛋白5（MXRA5）表达较低，滋养细胞浸润不足。用特异性（重塑相关蛋白5小干扰RNA）MXRA5 siRNA使MXRA5过表达，通过p38 MAPK和ERK1/2信号转导途径减弱了胎盘滋养细胞凋亡，表明MXRA5可能通过调节MAPK信号转导影响滋养细胞的增殖和侵袭。Muley等[12]研究表明，小鼠膝关节局部注射NE，通过激活p44/42 MAPK信号转导途径，诱导炎症，MAPK抑制剂U0126可阻断嗜中性弹性蛋白酶诱发的炎症，提示MAPK信号通路参与炎症反应。Dong等[13]研究表明，在脂多糖诱导的PE大鼠模型中，辛伐他汀通过ERK/MAPK途径使PE大鼠恢复血管生成平衡，恢复正常螺旋动脉重塑并改善炎症和氧化应激。提示ERK/MAPK参与PE大鼠螺旋动脉的重塑。D′Oria等[14]研究表明，在人内皮细胞中肌醇可诱导离体的蛋白激酶B（PKB/Akt）和MAPK/ERK磷酸化，从而使PE血管内皮细胞功能障碍，提示MAPK/ERK信号通路的活化导致血管内皮细胞损伤。

2 MAPK与SRF

SRF 属于 MADS（MCM1，Agamous，Deficiens和SRF）转录因子家族的成员之一，位于染色体6p21.1上，是普遍表达的转录因子和肌动蛋白细胞骨架的主要调节因子，其与靶基因的启动子区域中的血清反应元件（SRE）结合，该蛋白质调节许多直接早期基因（例如原癌基因c-fos）的活性，从而参与细胞周期调节、细胞凋亡、细胞生长和细胞分化。该基因是许多途径的下游靶标，通过三元复合因子（TCF）在MAPK途径中发挥作用[7]。ERK、MAPK，通过向相邻蛋白质添加磷酸基团使信号级联传递，将转录因子[包括 SRF，核因子 κB（NF-kB）和环 AMP 反应元件结合蛋白（CREB）结合位点]激活并转移至细胞核，诱导靶基因表达[15]。

Kim等[16]研究表明，甲基汞通过增强MAPK信号通路（p38和ERK）的磷酸化水平，使SRF依赖性基因CC基序趋化因子配体4（CCL4）的表达水平升高。MAPK（p38，ERK）抑制剂使CCL4的表达水平下降，提示MAPK信号通路的磷酸化可激活下游的SRF。Mihara等[17]研究表明，ERK和p38分别通过不同的辅助因子调节SRF的活性。Newaz等[18]研究表明，在动脉粥样硬化的大鼠模型中，ERK1/2抑制剂仅使SRF表达减弱。SRF抑制剂使NF-κB表达减弱，但不影响ERK1/2的表达，提示ERK1/2通过激活SRF使血管平滑肌细胞中蛋白NF-κB表达水平升高进而引起炎症反应，导致动脉粥样硬化。

外源和内源刺激激活MAPK信号传导途径，诱导内皮细胞中的肌动蛋白重塑及内皮细胞通透性改变，使内皮细胞完整性的破坏以响应氧化应激。贾彦如等[19]研究表明，PE患者胎盘组织MAPK1表达水平上调。SRF是MAPK信号通路的下游靶标，MAPK可能通过激活SRF使中性粒细胞活化及迁移，参与PE的发病。

3 SRF与NE

SRF是造血系统中的关键转录因子以及肌动蛋白细胞骨架的主要调节因子[4]。肌动蛋白细胞骨架不仅在细胞的“机械”前向推进中起作用，而且还作为细胞外刺激的传感器和调节效应子的转录激活的调节剂。因此，SRF通过调节受体细胞表面表达（例如CD14、整联蛋白激活和运输）以及最终的细胞极化和迁移来控制先天免疫应答。

研究表明，敲除SRF的中性粒细胞对趋化因子的趋化作用减弱并且细胞黏附能力下降，在体内和体外都不能迁移至炎症部位[20]。Filippi等[21]研究表明，SRF对中性粒细胞的功能具有特异性，表现为SRF通过控制整合素聚集和运输的过程，导致活化的中性粒细胞黏附和迁移。Dai等[22]研究表明，肌动蛋白细胞骨架结合蛋白22（SM22）的过表达，可抑制细胞核中SRF调节的NF-κB诱导激酶（Nik）的转录，从而抑制NF-κB介导的炎症反应。提示SRF参与NF-κB介导的炎症反应。Xu等[23]研究表明，通过荧光素酶报告基因检测到SRF是miR-22的直接靶标，miR-22的过表达和SRF的降低引起人脐静脉内皮细胞中的细胞凋亡和炎症，证实miR-22通过SRF诱导内皮功能障碍。Chen等[24]研究表明，体外肿瘤坏死因子α（TNF-α）和体内脂多糖通过激活SRF和NF-κB，增强mCD59b表达水平，通过限制膜攻击复合物组装来保护宿主细胞免受补体攻击。Xia等[25]研究表明，在心肌细胞和平滑肌细胞中，SRF以心肌素-CArG-SRF的形式，使炎性细胞因子的表达增加和单核细胞积聚，引起血管的炎症反应，导致动脉粥样硬化。

PE的发病机制之一是炎症免疫过度激活、中性粒细胞过度活化。SRF是肌动蛋白细胞骨架的主要调节因子，使中性粒细胞的迁移至炎症部位，并且SRF对中性粒细胞的功能具有特异性，表现为SRF通过控制整合素聚集和运输的过程，导致活化的中性粒细胞黏附。SRF可能通过影响中性粒细胞的结构和功能，导致中性粒细胞聚集和活化，参与PE的发病。

4 NE与内皮损伤

NE是一种存储在中性粒细胞初级颗粒中的丝氨酸蛋白酶，可以导致血管基底膜损伤并且可以促进中性粒细胞的组织浸润。中性粒细胞活化并黏附到血管内皮细胞激发炎症反应被认为是PE患者血管内皮损伤的重要原因[26]。Regal等[3]研究表明，PE患者的中性粒细胞及NE与正常孕妇相比浓度及活性均增加，中性粒细胞的过度活化和氧化应激可能导致许多不利的妊娠结局。Kunder等[2]研究表明，PE患者的中性粒细胞过度活化，释放大量弹性蛋白酶，导致内皮细胞完整性破坏，且PE患者血清中尿酸、CRP的水平显著增加，表明PE是一种全身性炎症疾病。Mihara等[17]研究表明，PE患者外周血中中性粒细胞的过度活化，表现为呼吸爆发和脱颗粒，继而释放大量的弹性蛋白酶和细胞因子等，直接或者间接导致血管内皮细胞损伤。

5 结语

目前研究认为，血管内皮细胞损伤是PE的主要病理生理学改变，中性粒细胞活化并黏附到血管内皮细胞激发炎症反应被认为是PE患者血管内皮损伤的重要原因。MAPK信号传导途径的激活，使内皮细胞完整性破坏以响应氧化应激，SRF通过控制整合素聚集和运输的过程，导致活化的中性粒细胞黏附和迁移至炎症部位释放NE。NE可以导致血管基底膜损伤并且可以促进中性粒细胞的组织浸润。因此，MAPK1可能通过调控SRF从而导致中性粒细胞过度活化释放NE从而参与PE的发病。