MyD88/NF-κB信号通路与流感病毒感染相关性探析

崔 迪，岳冬辉

（长春中医药大学基础医学院，长春 130117）

流行性感冒是由流感病毒引起的急性病毒性呼吸道传染病[1]，可引起严重的炎症反应。其发病机制与炎症反应信号通路的激活相关。流感病毒侵入呼吸道后，病毒复制产生的双链DNA（dsDNA）激活感染细胞髓样分化因子88（MyD88）/核因子-κB（NF-κB）信号通路，通过Toll 样受体（TLRs）、MyD88 和NF-κB 等相关蛋白的信号传递，完成炎症信号转导过程。为阐明流感病毒感染的作用机制，现基于MyD88/NF-κB 信号通路与流感病毒感染相关性展开研究。

1 MyD88/NF-κB 信号通路中的关键因子

1.1 MyD 88 MyD88 是一种存在于Toll/白细胞介素-1（IL-1）受体（Toll/IL-1 receptor，TIR）信号通路中的接头蛋白，其基因主要在免疫细胞中表达[2]。MyD88具有两个特殊的结构区域，即N 端死亡结构域（DD）和C 端TIR 结构域。C 端TIR 结构域能与TLRs 上的TIR 结构域相作用，介导下游信号传导。N 端死亡结构域能与其他具有死亡结构域的蛋白相作用。MyD88也存在中介结构域（INT），它可以与白细胞介素-1相关受体相关激酶（IRAK）相互作用，在TLRs 信号通路中能激活下游促炎细胞因子[3-4]。

MyD88 在炎症反应中扮演中心枢纽的角色，可诱导几个位于质膜或核内体的受体发出信号[5]。MyD88依赖通路是最主要的TLRs 信号通路，它可以激活NFκB，控制目的基因的表 达。当胞外炎性信号通过TIR结构域呈递给MyD88，MyD88 与IRAK4 作用，致使IRAK4 磷酸化，并作用 于肿瘤坏死因子受体相关因子6（TRAF6）。如果缺少MyD88 的存在，激活信号的向下传导将会受到很大影响，最终影响各种促炎细胞因子和机体防御蛋白的转录及表达[6-8]。

1.2 NF-κB NF-κB 蛋白家族由两个亚家族组成，分别为NF-κB 蛋白和Rel 蛋白。Rel 亚家族包括：c-Rel、RelB、RelA（P65）、Dorsal 和Dif。NF-κB亚家族成员包括：P50/P105（NF-κB 1）、P52/P100（NF-κB2）和Relish。这些蛋白共享一个高度保守的DNA 结合/二聚结构域，称为Rel 同源结构域（RHD）。Rel 蛋白的C 端部分具有转录激活域（TAD）。NF-κB 亚家族蛋白的C-末端含有连接蛋白重复抑制域，可通过蛋白酶体介导的蛋白水解去除[9]。

NF-κB 是细胞内重要的核转录因子。它参与机体的炎症反应、免疫应答，能调节细胞凋亡和应激反应。NF-κB 信号通路分为经典信号通路和非经典信号通路。经典信号通路是通过降解核因子κB 抑制蛋白（inhibitory-κB，IκB）使NF-κB 二聚体得到释放。静息状态下，I κB 平时与二聚体的p65 或p50 结合，掩盖NF-κB 的核定位序列，使NF-κB 处于失活状态。当细胞受到感染源或者炎症细胞因子的刺激时，IκB 激酶（IκKs）中的IKKβ 亚基激活并发生磷酸化。活化的IKKβ 亚基进一步磷酸化IκB 家族中IκBαN 端的丝氨酸残基，E3 泛素化连接酶结合到这些磷酸 丝氨酸位点对IκBα 进行多泛素化修饰并诱导其被降解，NF-κB 的抑制被解除，暴露其核定位序列，激活NF-κB。活化的NF-κB 进入核内，与DNA 结合，启动基因转录，产生相应的细胞因子[10]。经典信号通路激活过程短暂、迅速，5 min 左右即可使细胞内NF-κB 信号通路的活性水平达到峰值。如果缺少NF-κB 的存在，将影响基因转录的启动，最终影响细胞因子的产生。

2 MyD88/NF-κB 信号通路转导过程

MyD88/NF-κB 信号通路是炎症反应过程中的关键通路，广泛存在于各种细胞中，尤其在TLRs 的依赖性MyD88 途径中MyD88/NF-κB 信号通路占有极其重要的地位。依赖性MyD88 途径是TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7 和TLR9 的下游。当病毒与细胞融合之后，病毒利用宿主细胞的生存条件大量增殖，中间产物dsRNA 可被TLRs 识别，激活宿主免疫应答，激活依赖性MyD88 途径。当TLR 受体与配体结合后，TLR 受体的TIR 发生变构，MyD88 的C端区域与TIR 结合，N 端通过死亡结构域（DD）募集同样含有死亡作用域的IRAK，导致IRAK自身磷酸化，磷酸化的IRAK 从MyD88 上脱离并与TRAF6 结合，TRAF6 活化丝裂激活蛋白激酶家族成员中的NF-κB诱导激酶（NIK），NIK 自身磷酸化激活IκKs，导致IκB 的泛素化并从IκB/NF-κB 复合物中释放，NF-κB 发生核转位，转录因子的激活，从而产生原发性致炎因子，如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和IL-1 等，完成炎症信号转导过程[11-12]。大部分TLR 都利用MyD88 至NF-κB 活化的信号传导途径，控制炎症反应，该通路活化过度或负向调控不足均能导致严重的免疫相关性疾病和炎症性疾病[12]。

3 MyD88/NF-κB 信号通路与流感病毒感染的相关性研究

MyD88/NF-κB 信号通路的活化程度与流感病毒感染的程度密切相关。感染流感病毒后，该信号通路的活化程度过高会引起机体内宿主细胞发生严重的炎症反应及免疫病理损伤。当流感病毒吸附于呼吸道上皮细胞后，经内吞作用将其吞入体内，后经过脱壳、释放等一系列步骤完成病毒的复制[13-14]。机体在感染流感病毒后迅速启动免疫系统，大量的免疫细胞募集，通过活化MyD88/NF-κB 信号通路，经过一系列激活、转导和转录后，产生细胞炎性因子，抑制宿主细胞内的蛋白合成，限制了病毒的复制。但同时这些细胞因子也会导致细胞凋亡、白细胞渗出、毛细血管通透性提高、气道堵塞等一系列反应，使患者出现高热寒战、咽痛咳嗽等症状，甚至导致机体死亡[15]。有研究 发现，小鼠在感染流感病毒后TLR4-NF-κBp65 信号通路出现活化现象，其通过调节TLR4/7 的信号通路中MyD88、NF-κBp65 的表达，进而调控炎性反应[16]。幼龄小鼠TLR4-NF-κBp65 的表达比成年小鼠的表达程度更高，免疫力损伤程度更重[17]。这也进一步证明当病毒侵入机体后，MyD88/NF-κB 活化程度过高，机体免疫损伤的程度就会加重。

4 调控MyD88/NF-κB 信号通路的中药研究

中药可以通过对细胞因子和蛋白的调节和干预，进而控制机体的炎性过度反应，在治疗流感中起到了关键作用。实验证明，部分中药单体或合方是可以通过调节MyD88/NF-κB 信号通路抑制细胞的炎性反应。研究表明，黄芩苷通过抑制TLR7 介导的MyD88依赖性信号通路，抑制了NF-κB P65 的核转位及表达，从而减少流感病毒感染巨噬细胞后炎性细胞因子TNF-α、MCP1 的产生，且黄芩苷可以通过正、负两方面反馈，对NF-κB 信号通路进行调控，从而减轻流感感染中的炎症反应，发挥抗炎作用[18]。山柰酚通过下调NF-κB 信号通路的磷酸化抑制流感病毒诱导，包括IL-8 和TNF-α 等在内的炎症因子的过度表达，从而抑制流感病毒复制，最终减轻流感病毒所致的急性肺损伤[19]。疏风宣肺方、桂枝麻黄各半汤以及清热透表方可下调小鼠肺中TLR7、MyD88 以及NF-κBp65 的表达，达到抗流感的目的。证明此方可以通过调节该信号转导通路的表达，改善流感病毒对肺组织的损伤[20]。由此可知，中药是可以通过调节该信号通路的表达来抑制炎症反应，达到抗流感的目的，但大多数中药抗流感的机制尚不明确，MyD88/NF-κB 信号通路的进一步研究可为其他中药抗流感病毒机制研究提供依据。

5 小结

综上，MyD88/NF-κB 信号通路是流感病毒感染后产生炎症反应过程中的重要通路，在机体先天免疫反应中占有重要的地位。该信号通路中MyD88、NF-κB等蛋白的过表达能够引起机体的炎症反应及自身免疫病理损伤。因此，通过药物调节MyD88/NF-κB 信号通路中关键靶点的活性，可抑制下游细胞因子的表达，减少炎性细胞因子的产生，减轻因炎性细胞因子过度释放所造成的机体炎症反应，缓解机体自身免疫损伤程度，从而发挥抗流感病毒的作用。这为下一步进行中药抗流感病毒感染作用机制的实验研究提供依据。