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       【摘要】 
       论述了NF-κB信号转导通路相关蛋白结构、激活途径以及基于NF-κB不同靶点阻断在治疗IBD中的前景，为研究NF-κB在IBD发病中的作用机制提供文献支持。
       【关键词】  NF-κB; 炎症性肠炎
       炎症性肠炎(Inflammatory bowel disease,IBD)是病因和病理尚未完全清楚的慢性炎症相关的自身免疫性疾病。一般认为IBD的发生是在易感基因，如IBD5、IL23R等改变的情况下，环境因素和肠道菌群、食物抗原半抗原引起肠屏障功能失调，肠黏膜免疫过度应答而发生的炎症性反应。IBD与NFκB的关系已日益引起人们的重视，该通路与IBD的关系也是近年来研究的热点领域。
       1 NFκB信号转导通路的介绍
       1.1 NFκBRel家族NF-κBRel家族包括p100、p105、p52、p65/RelA、c-Rel等。NF-κB形成同源或异源二聚体后与靶基因上κB位点5’-GGGACTTTCC-3’ 结合。每个家庭成员的N-端都含有一个由300个氨基酸组成的所谓的Rel同源结构域(rel homology domain, RHD)、高度保守的该结构域内含有与DNA结合的位点、NF-κB/ Rel蛋白间二聚体化结构域、与κB结合位点、核定位序列(nuclear localization sequence, NLS)。通常NF-κB是指p65/p50二聚体，即relA蛋白转录因子，是一多向性转录因子，既属于组成型核转录因子(consititutive nuclear transcription factor)，也属于诱导型核转录因子(inducible nuclear transcription factor)，可调节细胞因子、趋化因子、黏附分子、生长因子、免疫受体、氧化应激相关酶等基因的表达。relA是特异转录因子(反式作用因子，trans-acting factor)，能够结合在转录核心元件外的其它上游顺式作用元件上的蛋白因子，通过DNA与蛋白质之间的相互作用影响转录效率，可以对环境条件变化作出迅速反应。relA蛋白通过β-片层进行DNA结合，DNA被β-片层结构包埋而识别DNA元件[1～3](见图1～2)。
       1.2 NF-κB的抑制蛋白IkB人类细胞中的IkB包括IkBα、IkBβ、IkBγ、Bcl-3等。IkB与NF-κB相互作用，封闭NF-κB上核定位序列使NF-κB滞留于细胞质。当细胞外界刺激诱导IkBα分子磷酸化或使IkBα泛素化，导致IkBα分子通过泛素-蛋白酶途径降解，从而使NF-κB的核定位序列暴露，引导NF-κB转移到细胞核内。但Bc1-3例外，它与NF-κB分子结合后，导致基因表达活化[4](见图3)。
       该图显示了和特异性NFκBDNA元件相结合的p50-p65异元二聚体的结构。该图为沿着DNA螺旋轴方向观察，每一个亚基含有一个β层束，它包被DNA从而使得DNA只暴露小沟，p50亚基为绿色，p65为红色。DNA上面的链为粉色，下面的为黄色[5]。
       1.3 IKB激酶-IKKIKK由IKKα、IKKβ、IKKγ三个亚基组成，且IKKβ是细胞因子介导的NF-κB活化所必需的酶。细胞受到刺激时，PKC、MEKK1-3、TAK1等激酶在细胞中过度表达使IKKβ氨基端KD中的Ser177和Ser181磷酸化，活化的IKKβ进一步活化IKKα，从而使IKK激酶活性升高。刺激消除后，IKKβ、IKKα可通过自身负反馈使激酶活性降低[6～8](见图4～5)。
       可水解的IKKα 和 IKKβ蛋白通过LZ形成二聚体。在KD作用下发生HLH，IKKβSer177和Ser181磷酸化而激活其活性，随着HLH构像的变化由高活性变为无活性。
       图1 NF-κBRel家族结构示意图
       图2 P50-P65二聚体结构图
       DSGLES为IkB蛋白的降解部位，p100/p50、
       p105/p50可在GRR或c-末端诱导DSVCDS、
       EVKEDSAYGS水解而成为p50和p52
       图3 IKB蛋白结构示意图
       2 NF-κB信号转导通路的激活
       2.1 NF-κB活化的信号细胞质中NF-κB的启动物有:①细胞因子TNF-α、IL-1β等;②免疫相关受体：CD3、CD18、TCR等;③病原体:腺病毒、幽门螺杆菌等;④脂蛋白、双链RNA(病毒或损伤组织)、脂化阿拉伯甘露糖、脂多糖(LPS)、肽聚糖、酵母聚糖、脂磷壁酸、非甲基化CpG 鞭毛蛋白、H2O2、刀豆素、自由基等[3]。
       图4 IKKα、IKKβ、IKKγ的结构示意图
       图5 IKK 磷酸化调节示意图
       图6 NF-κB信号传导通路示意图
       2.2 活化途径外界刺激信号通过其相应受体(TLR、IL-1R)等使IKK活化。随即IKK使IkB上两个保守的Ser残基磷酸化。磷酸化的IkB连接多个泛素分子，迅速被26S蛋白酶小体降解，暴露出NF-κB的核定位序列，随即NF-κB转位到核内，与NF-κB位点结合开始启动基因转录，促进其细胞因子释放，而细胞因子又进一步活化NF-κB(如TNF与TNFRI结合后通过TRAF2-NIK途径，经MEKKI等直接启动NF-κB)，形成正反馈调节，使炎症放大。同时合成蛋白IkBα，通过穿梭机制结合未核易位的RelA的蛋白，进行负反馈的调节[9～12](见图6)。
       2.3 NF-κB的靶基因NF-κB可以调控任何含有κB位点的基因转录，包括细胞因子及其受体(IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、IL-2R)、粘附分子(ICAM-1、VCAM-1)、促进或抑制凋亡蛋白(Bcl-xL、Fsa、FasL)、急性期反应蛋白(CRP)、趋化因子(RANTES、MCP、MIP)、补体、生长因子、酶分子、转录因子等。
       3 IBD与NF-KB的关系
       IBD属非特异性的自发免疫性疾病(AID, autoimmune disease)，病变主要累及结肠黏膜和黏膜下层，其病因和发病机理至今仍不清楚。目前大多数学者研究认为与免疫耐受性降低有关。肠黏膜免疫反应的异常，各种细胞因子、炎性介质的相互作用诱导MHC-Ⅱ(major histocompatibility complex)类抗原异常表达，粘附分子表达增强，使APC(antigen presenting cell)与T细胞的亲和力增强，促进炎症反应，导致黏膜损伤。目前的研究证实IBD患者结肠组织、血清及粪便中TNF- α、IL-1 β、IL-6, IL-8等多种细胞因子表达均增强。业已公认细胞因子网络的失衡在IBD的发生发展中占有极其重要的地位，然而IBD中这些细胞因子的调控及释放机制目前仍不清楚。近年来，随着对NF-κB (Nuclear factor-kappa B, NF-κB)结构与功能研究的深入，NF-κB与细胞因子释放的关系己引起了人们高度的重视。NF-κB是一类能与多种基因启动子或增强子部位κB位点发生特异性结合并促进其转录的蛋白质。Neurat等在结肠炎动物模型中证实炎性结肠组织中的NF-κB被激活，并进入核内与DNA的κB位点结合。Schrieiber等在IBD患者肠道细胞核提取物中发现NF-κBp65水平明显升高。甘华田等发现IBD患者肠道上皮细胞、巨噬细胞及固有层细胞中p65的表达增加。研究证实UC患者肠粘膜组织、血清及粪便中IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α等多种细胞因子的表达都增强[13]。我们在“PUBmed”以“NF-kB AND炎症性肠炎”为主题词检索，相关的论文达397篇。
       4 NF-κB信号转导通路的阻止策略
       以TNF-α抗体和反义脱氧寡核苷酸(antisen oligo deoxy ribonucleotide, AS-ODN) 、圈套寡核苷酸核酸(peptide nucleic acid, PNA)为靶点的生物制剂在治疗IBD方面显示了广阔的应用前景。反义脱氧寡核苷酸(antisen oligodeoxyribo nucleotide, AS-ODN)或反义寡核苷酸通过碱基配对，选择性与构成NF-κB成员的基因或mRNA结合,最终抑制NF-κB成员的转录或翻译过程。p65 phosphorothioate AS-ODN明显消除TNBS诱导的炎症性结肠炎的临床症状和组织病理征象。许多免疫抑制剂如：皮质激素，柳氮磺吡啶，甲氨喋呤，anti-TNF-α antibodies都是通过调节NF- KB活性而发挥抗炎作用，corticosteroids能够促进IkBα的表达而抑制NF- κB核易位。服corticosteroids的IBD病人肠单核细胞、上皮细胞、内皮细胞显示NF-κBp65低表达[14]。
       圈套寡核苷酸核酸(peptide nucleic acid, PNA)，将其转染入细胞，它们能在NF-KB转位入核前或入核后与NF-kB竞争性结合，干扰NF-κB与靶基因启动子顺式调控元件的结合，从而抑制靶基因的转录活性。NF- κB Decoy寡核苷酸减轻TNBS诱导的结肠炎大鼠的病理改变和促炎因子的表达。MG-341，选择性抑制26S蛋白酶体抑制剂体内能减轻大肠炎症 [15]。
       依据NF-κB信号转导通路，目前主要采用以下阻断策略[16～19](见图7)：①IkKβ的特异性抑制剂;②稳定IkB蛋白，IkB泛素化抑制剂或蛋白酶抑制剂;③抑制NF- κB表达的反义脱氧寡核苷酸;④阻断relA转录因子核定位的作用;⑤竞争性结合DNA而阻断relA转录的圈套寡核苷酸核酸。
       图7 NF-kB信号通路阻断靶点
       虽然NF-κB在IBD的免疫反应中发挥着重要作用，但组成型NF-κB在正常体内涉及细胞生理功能，如淋巴细胞的发育、防卫素等产生。NF-κB的抑制有可能产生一些副作用，如NF-κB的阻断可能引起小鼠肝细胞自发性的癌变。因此，有选择性局部阻断NF-κB的活性显得尤其重要，NF-κB antisense oligo nucleotides局部导入大肠能明显降低TNBS小鼠炎症而未发现对其他器官的副作用，如何有选择性的靶向性抑制IBD患者NF-κB成为下一步的研究热点。
       【参考文献】
         　[1] 巨立中,成 军,钟彦伟. 核因子κB的信号转导机制及研究策略[J].世界华人消化杂志，2004,12(4): 948.
       
       [2] 邢飞跃,赵克森,姜 勇. NF-κB的信号通路与阻断策略[J].中国病理生理杂志，2003,19(6):849.
       
       [3] 陈文亮,王 选. NF-κB/Rel蛋白家族的结构和功能[J]. 临床医药实践杂志，2002,11(12):885.
       
       [4] 甘华田. UC患者粘膜N F- κB的活化及其与细胞因子表达的关系[D].中国协和医科大学中国医学科学院博士学论文.
       
       [5] 张 可,邓长生,朱尤庆. NF-κB与炎症性肠病[J]. 国外医学·消化系统疾病分册，2003,23(2):95.
       
       [6] 吴礼国,欧阳钦,叶华田. Rel/ NF-κB信号传导通路与UC生物治疗策略的关系[J]. 国外医学 ·消化系统疾病分册, 2004,24(6): 335.
       
       [7] 郝筱倩,董 蕾.细胞因子的表达和NF-κB的激活在UC中作用机制的探讨[J]. 胃肠病学，2005,1(6):1.
       
       [8] 舒德忠, 周岐新.炎症性肠病相关受体蛋白和转录调节因子的研究[J]. 生理科学进展，2005,36(3):269.
       
       [9] 徐 宁,欧阳钦. Toll首体，NF-kB与炎症性肠炎[J]. 国外医学·消化系统疾病分册，2003,23(5):264.
       
       [10] 林振和.核因子κB信号转导途径的调节研究进展[J]. 国外医学·免疫学分册，2004,27(4):234.
       
       [11] 邢燕霞. 核因子-kB信号通路的研究进展[J]. 齐齐哈尔医学学院学报，2006,27(6) :705.
       
       [12] Qiutang Li Inder M.Verma. NF-kB Regulation in The Immune System[J]. Immunology,2002,2:725.
       
       [13] David M. Rothwarf, Michael Karin. The NF-{kappa}B Activation Pathway: A Paradigm in Information Transfer from Membrane to Nucleus [J]. Sci. STKE,1999,(5): 1.
       
       [14] I.Atreya,R.Atrey, M.F.Neurath. NF-kB in inflammatory bowel disease[J]. Journal of Internal Medicine,2008,263:591.
       
       [15] Guidi L, Costanzo M, Ciarniello M, et al. Increasedlevels of NF-kappaB inhibitors (Ikappa B alpha and IkappaB gamma)in the intestinal mucosa of Crohnfls disease patients during iniximab treatment[J].Int J Immunopathol Pharmacol. 2005,18:155C64.
       
       [16] De Bosscher K, Schmitz ML, Vanden Berghe W,. Glucocorticoid-mediated repression of nuclear factor-kappaB- dependent transcription involves direct interference with transactivation[J]. Proc Natl Acad Sci USA. 1997,94:13504.
       
       [17] Fichtner-Feigl S, Fuss IJ, Preiss J C. Treatment of murine Th1-andTh2-mediated inammatory bowel disease with NF-kappaB decoyoligonucleotides[J]. J Clin Invest. 2005,115:3057.
       
       [18] Visekruna A, JoerisT, Seidel D, et al. Proteasome-mediated degradation of IkappaB alpha and processing of p105 in Crohn’s disease and ulcerative colitis[J]. J Clin Invest. 2006,116(3):195.
       
       [19] 吴礼国,叶华田,欧阳钦,等. 核因子κB“诱饵”寡核苷酸对小鼠DSS结肠炎的影响[J]. 中华医学杂志. 2006,86(20):1394.