NF-κB通路與動脈粥樣硬化的相關性研究進展

茍園 楊彬

摘要：動脈粥樣硬化（AS）是一種常見的慢性炎癥性疾病，也是心血管疾病最常見的原因之一，已然是全球心血管疾病死亡主要因素之一。目前已知多種細胞與分子參與了AS的形成與發展，但機制尚不明確。NF-κB作為一種炎性反應調控因子，其調節的生物過程十分廣泛。近年來有研究表明，NF-κB信號通路在AS發生、發展的數個階段（包括氧化應激反應、內皮細胞損傷、平滑肌增生遷移等眾多病理生理過程）中起關鍵作用?；诖?，本文就NF-κB信號通路及其抑制劑在AS發病機制中的調控作用與相關機制作一綜述。

關鍵詞：NF-κB信號通路；NF-κB信號抑制劑；動脈粥樣硬化；血管細胞；炎癥細胞

中圖分類號：R543.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2024.04.035

文章編號：1006-1959（2024）04-0178-05

Research Progress on the Correlation Between NF-κB Pathway and Atherosclerosis

GOU Yuan1，YANG Bin2

（1.Clinical Medical College of Jining Medical University，Jining 272000，Shandong，China;

2.Department of Vascular Surgery，Jining First People's Hospital，Jining 272000，Shandong，China）

Abstract：Atherosclerosis （AS） is a common chronic inflammatory vascular disease that is one of the most common causes of cardiovascular disease and has been a major contributor to cardiovascular mortality worldwide. A variety of cells and molecules are known to be involved in the formation and development of AS， but the mechanisms are not yet clear. NF-κB， as an inflammatory response regulator， regulates a wide range of biological processes. Recent studies have shown that the NF-κB signaling pathway plays a key role in several stages of AS development， including the inflammatory response （including oxidative stress， endothelial cell injury， smooth muscle proliferation and migration， and many other pathophysiological processes）. Based on this， this article reviews the regulatory role and related mechanisms of NF-κB signaling pathway and its inhibitors in the pathogenesis of AS.

Key words：NF-κB signaling pathway;NF-κB signaling inhibitor;Atherosclerosis;Vascular cells;Inflammatory cells

動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是一種慢性進行性炎癥性疾病，主要發生在大中型動脈，可引起多種心血管疾?。╟ardiovascular disease，CVD）。AS的主要病變特征是部分動脈脂質沉積，同時伴有平滑肌細胞和纖維基質增殖，最終逐漸演變為斑塊的形成。AS是心血管疾病的病理基礎，不穩定的AS斑塊破裂、血小板聚集和血栓形成會導致血管狹窄或閉塞，甚至導致嚴重的急性心血管疾病[1]。在AS的前期，涉及到的主要損傷因素是內皮損傷、脂質代謝異常和血流動力學損傷等，其生成過程通常伴有血流介導的內皮細胞（ECs）炎癥的發生。當炎癥開始發生時，EC被激活，單核細胞化學引誘蛋白-1、白細胞介素（IL）-8、細胞間粘附分子-1（ICAM-1）、血管粘附分子-1（VCAM-1）、E-選擇素和其他炎癥因子開始吸引與內皮結合并浸潤動脈壁的淋巴細胞和單核細胞[2]。此外，許多細胞及細胞因子[巨噬細胞、淋巴細胞（T和B細胞）、ECs、血管平滑肌細胞（VSMC）、IL、粘附分子和腫瘤壞死因子（TNF-α）等]共同參與此過程。而NF-κB被認為是最關鍵的轉錄因子，它可以控制細胞因子、趨化因子、基質金屬蛋白酶（MMPs）和粘附因子的轉錄[3]。有研究表明[4]，在很大程度上TLR4/NK-κB信號通路通過促進促炎細胞因子的分泌和單核細胞募集來誘導內皮細胞中的高炎癥狀態，促使AS的形成。在AS晚期，眾多的炎癥細胞及其炎癥細胞因子則進入到血管壁，分泌MMPs并且使斑塊細胞外基質中的膠原纖維得到降解，從而導致斑塊發生破裂、出血和形成血栓[5]。此外，大批低密度脂蛋白（LDL）被轉化為氧化的LDL（oxLDL），并堆積在血管內壁，從而使AS大量形成[6]?？偟膩砜?，受到白細胞持續募集、巨噬細胞等細胞增殖和過度凋亡的影響，斑塊的生長和穩定性就會受到影響，更易導致AS。本文對NF-κB信號通路及其抑制劑在AS發病機制中的調控作用與相關機制作一綜述，以期為AS的治療提供思路。

1 NF-κB信號通路的組成及傳導

NF-κB是指參與調節炎癥、先天性和適應性免疫反應以及發育、細胞存活和增殖的轉錄因子家族，哺乳動物中的NF-κB是由5種相關蛋白質組成的家族[7]。在 IκB上游的IκB 激酶復合物（IKK）是一個關鍵的調節因子，由IKKα、IKKβ、IKKγ組成。IKK復合物由2個亞基IKKα和IKKβ（催化作用）以及NEMO（調節作用）組成。與大多數轉錄因子一樣，核定位對于下游基因轉錄至關重要。IKK復合物存在于2種激活途徑中，它們主要以誘導的方式影響NF-κB活性[8]。到目前為止，已有2種主要的NF-κB激活途徑參與炎癥和免疫的多種生理和病理過程，即經典和非經典信號通路。經典NF-κB通路由多種刺激誘導，尤其是促炎因子（包括TNF-α、IL-1和LPS等）[9]。非經典NF-κB通路由TNFR家族的數個成員激活，包括CD40、淋巴毒素β受體（LTβ-R）、B細胞活化因子受體（BAFF-R）和NF-κB受體活化（RANK）等。此外，非經典NF-κB通路對于幼稚CD4T細胞的初始激活及其分化為1型輔助性T（T+h1）細胞、Th2、Th9和Th17等具有輔助或調節功能的細胞具有重要作用[10]。NF-κB的異常激活是當今全球最常見的一些疾病的發病機制，如慢性炎癥性疾病、自身免疫性疾病、糖尿病、血管疾病等。當異常激活時，非經典NF-κB信號傳導可以促進自身免疫和炎癥，導致過度和慢性組織損傷和炎癥[11]。

2 NF-κB信號通路與血管細胞的關聯

在AS斑塊形成的過程（包括血管內膜中的各種細胞參與、脂質和碎片組織形成）中，激活的NF-κB信號傳導參與了AS發展的全部階段。ECs的損傷是AS發病環節中的一個關鍵的起始步驟[11]。在早期AS中，其生成過程被認為伴有血流介導的ECs炎癥改變?！皳p傷反應學說”是目前被認為是AS的主要發病機制。而且VSMC損害是AS的開始環節，相關的炎癥細胞以及VSMCs的增殖、遷移，斑塊的形成在AS開始及發展過程中起著關鍵作用。許多經典危險因素，如ox-LDL、活性氧（ROS）、血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）、TNF-α、同型半胱氨酸（Hcy）和脂多糖（LPS），誘導內皮細胞凋亡。而且NF-κB是ECs活化和凋亡的重要調節因子[12]。ECs表面包裹著細胞黏附分子（包括e-選擇素、ICAM-1、VCAM-1），參與白細胞黏附和外滲過程，MicroRNA（miRNAs）則通過2種不同的主要機制調控這些重要的細胞黏附分子的表達，一種是通過調節促炎NF-κB通路控制它們的轉錄，另一種是則是可以直接靶向[13]。Fujie T等[14]通過鎘激活NF-κB使其進入細胞核，激活JNK使NF-κB在細胞核內穩定并誘導ZIP8的表達，發現鎘誘導ZIP8表達受NF-κB和JNK信號通路共同介導。而鎘在VSMCs中的細胞毒性至關重要，這說明NF-κB對VSMCs具有很強的作用效果。此外，LDL導致的炎癥反應也會成為NF-κB的激活因素。Ren W等[15]研究表明，Esculetin通過NF-κB/NLFP3信號通路抑制微VSMCs凋亡，能減弱焦亡引起的細胞膜腫脹、破裂、氣孔等形態變化，從而抑制gasdermin-d及NF-κB和NLRP3信號通路重要蛋白的表達，進一步保護細胞免受焦亡的損傷。這可能與Esculetin導致單核細胞與VSMCs的黏附以及VSMCs生長的作用有關。

在AS的發生和進展中，VSMCs增殖和遷移也是其中的重要環節。VSMCs位于血管中層，維持動脈的順應性和彈性回縮。對AS斑塊的研究發現，由于NF-κB的活化，局部VSMCs的遷移和增殖，形成了斑塊中絕大部分細胞。NF-κB過表達促進細胞凋亡并抑制VSMCs增殖并通過促進FasL和HRG-1表達來調節[16]。此外，miR-141-5p可以通過以抑制HMGB1/NF-κB信號傳導的活性來抑制VSMC的炎癥、增殖和遷移，促進VSMC的凋亡[17]。circ-Sirt1是一種新的NF-κB信號傳導內源性circRNA抑制劑，在VSMC中與IκBα表現出協同作用。另外，circ-Sirt1分別通過VSMCs細胞質和細胞核中的直接和間接機制抑制NF-κB活化。且circ-Sirt1的過表達足以抑制VSMC在體外和體內的炎癥表型轉換，同時能夠減少損傷誘導的血管炎癥以及新生內膜形成，從而發揮協同抗炎作用，明顯改善AS的進程[18]。吸煙是AS的一個公認的危險因素，香煙的主要成分尼古丁可以介導VSMCs的表型轉換，促進AS的發生[19]。

3 NF-κB信號通路與炎性細胞及炎癥介質

炎癥細胞的浸潤以及炎癥介質的參與是AS病變的重要特征。其中，巨噬細胞及T淋巴細胞在炎性細胞中尤為突出。動脈粥樣硬化斑塊中巨噬細胞的遷移能力降低，阻礙了炎癥的消散，這促使病變發展成復雜的、易破裂的動脈粥樣硬化斑塊。并且這種持續的炎癥促進了巨噬細胞的凋亡，導致碎片和凋亡細胞的累積，加速AS斑塊中的壞死核心形成[20]。NF-κB介導的巨噬細胞集落刺激因子（M-CSF）生成參與了單核細胞到巨噬細胞的分化[21]。病變巨噬細胞以多種方式促進斑塊中SMC的凋亡，包括細胞間接近和多種細胞毒性信號（Fas-L、NO和TNF-α等）的激活，從而使斑塊容易破裂[22]。此外，促炎細胞因子IL-8觸發中性粒細胞可以通過IL-8/CXCR2信號通路釋放NET，活化的NETs則通過TLR8/NF-κB途徑進一步誘導巨噬細胞產生IL-9，從而加劇AS的發展[23]。除此之外，Mettl14通過NF-κB/IL-6信號通路在動脈粥樣硬化的巨噬細胞炎癥中起至關重要的作用。Mettl14基因的敲除促進了巨噬細胞的M2極化，噬細胞的炎癥狀態通過表觀遺傳重編程改變，從而抑制了泡沫細胞的形成并減少了遷移[24]。

T細胞是在動脈粥樣硬化過程中最早動員的一批細胞，是這一過程中關鍵的驅動因素和調節因子[25]。動脈粥樣硬化斑塊內的大多數T細胞處于活躍狀態。且動脈粥樣硬化斑塊中約70%的T細胞是CD4+T細胞，包括CD4+T輔助1（Th1）細胞和自然殺傷（NK）T細胞在內的T細胞亞群，具有促動脈粥樣硬化作用。而調節T細胞（包括Treg細胞）具有抗動脈粥樣硬化作用[26]。動脈粥樣硬化斑塊和循環中T細胞活化標志物（例如CD25、CD38和HLA-DR）的表達發生變化，標志著T細胞活化[27]。調節性T（Treg）細胞是免疫系統的負調節因子，Treg細胞在動脈粥樣硬化中常作為免疫力和脂蛋白代謝之間的串擾點，在AS過程中至關重要。研究發現[28]，在AS發生過程中，脂蛋白進入動脈內膜下，并通過抗原呈遞細胞呈遞至免疫器官中的幼稚T細胞。然后，幼稚T細胞開始增殖，浸潤成斑塊，并進一步分化為Treg或效應T（Teff）細胞。此外，可溶性纖維蛋白原樣蛋白2（sFgl2）是Tregs細胞的新型效應物，而sFgl2具有動脈粥樣硬化保護作用，sFgl2和Treg可以協同預防動脈粥樣硬化[29]。有實驗表明[30]，sFgl2可以通過與Treg形成正反饋途徑來實現，其部分介導是通過與FcγRIIB受體結合和磷酸化Smad2/3介導的sFgl2增加了Tregs的豐度和免疫抑制功能。除此之外，許多klf2依賴基因也參與抑制T細胞和巨噬細胞與血管內皮的凝血和聚集。klf2介導的NF-κB信號通路的抑制導致細胞對促炎細胞因子IL-1β和TNFα反應的抑制，并導致炎癥過程的衰減，從而防止AS的進展[31]。此外，由輔助T細胞亞群（Th17細胞）產生的炎性細胞因子白介素-17A（IL-17A）也是AS發生的關鍵因素之一。Zhang L等[32]研究發現，IL-17A抑制了小鼠主動脈內皮細胞（MAECs）的增殖，增加了衰老β-半乳糖苷酶和衰老相關蛋白（p16、p19、p21和p53），另通過吡咯烷二硫代氨基甲酸銨（PDTC）阻斷NF-κB通路，成功抑制IL-17A誘導的衰老相關蛋白的表達，從而影響AS的發生進展。

4 NF-κB通路的相關抑制劑

經典NF-κB通路是各種因子表達傳控的重要途徑，作用于AS發病機制的多個環節，阻斷影響AS的發生發展過程，對于AS的防治具有重大意義。青蒿琥酯（ART）是一種從中草藥中分離出來的倍半萜內酯內過氧化物，具有優異的抗炎活性。Wang X等[33]研究表明，ART通過抑制M1巨噬細胞極化來發揮抗AS作用，其分子機制之一是ART通過調節HIF-1α和NF-κB信號通路抑制M1樣巨噬細胞極化。而Cen Y等[34]則進一步評估了ART在補充LPS的致AS飲食誘導的正常大鼠模型中抗AS活性，并從NF-κB–NLRP3炎癥小體通路控制的炎癥角度討論了可能的機制，結果表明ART對AS大鼠的改善與抑制動脈巨噬細胞募集有關，且ART通過下調NOD樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3（NLRP3）和含有CARD（ASC）的細胞凋亡相關斑點樣蛋白（ASC）的表達，顯示出對動脈壁和動脈巨噬細胞中NLRP3炎癥小體活化的顯著抑制，導致NLRP3炎癥小體的產生減少來抗AS的發生。此外，羥基紅花黃A（HSYA）對動脈粥樣硬化的影響是明確的。Feng X等[35]研究證明，在巨噬細胞中，HSYA通過抑制Akt/mTOR/VEGF-C來減少促淋巴管生成信號，并通過滅活NF-κB向核的易位來減輕炎癥。同時，提高HSYA與巨噬細胞之間的親和力可能成為增強其抗AS作用的重要途徑。除此之外，天麻素是一種多酚物質，從中草藥天麻中提取而來，同樣具有抗氧化和抗炎作用。Xue X等[36]研究表明，天麻素通過抑制與膽固醇外排相關的基因表達顯著改善了ox-LDL誘導的巨噬細胞衍生泡沫細胞的形成，這可能與天麻素通過下調NF-κB通路，顯著抑制巨噬細胞中促炎細胞因子分泌和LPS誘導的炎癥反應有關。

5總結及展望

NF-κB的激活在AS形成的病理過程中至關重要。NF-κB介導炎癥反應、細胞增殖、分化和凋亡等，這些過程是AS發病的重要機制。目前，已有許多學者認為調節和控制NF-κB的活化是AS治療的理想靶向，阻斷該通路則具有抗AS保護作用，但具體機制還不完善，需要進一步探究和闡明。且目前許多關于抑制NF-κB信號通路藥物的研究還停留在動物實驗，進一步的發展應重視加強臨床試驗。通過干預NF-κB通路改善AS的研究可能為AS的治療提供新的研究思路，值得進一步探索。

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收稿日期：2023-04-19；修回日期：2023-05-12

編輯/杜帆