阿奇霉素抗肺纤维化机制的相关研究问题进展

阿奇霉素抗肺纤维化机制的相关研究问题进展[摘要]阿奇霉素在间质性肺疾病（ILDs）的作用国内外研究有限，其作用的分子机制、作用靶点，目前尚不完全清楚。基础研究多从其对组织损伤的机制，肺纤维化修复的机制等方面加以探讨，通过对上述研究发现，AZT抗炎抗纤维化的机制可能是通过多个靶点发挥效应的，其纵向分析可以发现其多效应作用可能与其抑制NF-κB的活性有密切关系。通过本文综述了近年来国内外有关阿奇霉素的研究成果。[关键词]阿奇霉素肺间质纤维化ILDs是肺部组织损伤与修复相互叠加的过程所造成的结果[1]，其患病率和死亡率都相当高，而且对其中大部分疾病目前还没有公认的好的治疗方法[2]。其病因和治疗始终是世界各国呼吸病专家研究的重点。目前的治疗效果有限，习惯上采用糖皮质激素或联合细胞毒药物治疗，但成功率低。糖皮质激素为抑制ILD肺泡炎的主要治疗，但尚无有关糖皮质激素治疗ILD的安慰剂对照研究，因此没有直接证据表明类固醇可以改善经常用这类药物治疗的此类疾病的预后。尽管经上述治疗，许多ILD仍为慢性、不可逆的疾病，因此，寻找防治肺纤维化有效药物，始终是世界各国药物研究领域的热点课题之一。近年对红霉素及其第二代大环内酯类抗生素(以十五圆环阿奇霉素AZT为代表)研究发现其具有抗炎和免疫调节功能，有望成为临床治疗肺间质纤维化的又一途径。陈建[3]，马靖等[4]研究证实AZT对博来霉素致大鼠肺纤维化动物模型具有抗肺纤维化作用。另外，临床实践表明AZT具有类激素样作用且不良反应少，LisaSaiman等人[5]研究表明使用AZT治疗与提高肺纤维化患者相关临床终点有关，国内张战民等[6]研究发现AZT治疗IPF疗效与口服泼尼松相当，证实了AZT在治疗肺间质纤维化中，小剂量、长期服用是安全、有效的。但AZT抗炎作用靶点尚未找到，抗肺间质纤维化的准确的作用机制尚待澄清。本文将综述近年来AZT抗肺间质纤维化机制的研究进展。1.与组织损伤有关的机制肺泡上皮细胞损伤导致其变性、坏死及其基底膜的缺失。组织损伤引起肺血管内皮细胞的渗漏，血浆外渗到损伤处，渗出的血凝块含有大量丰富的纤维蛋白成分，覆盖了受损的肺泡上皮细胞，结果形成了临时的细胞外基质，触发了肺纤维化。多种大量单核炎性细胞聚集到受损的肺泡内，形成了肺泡炎。1.1AZT可以减轻肺血管内皮细胞的渗漏[7]AZT治疗后，减少了炎症细胞在肺组织的浸润，BALF（支气管肺泡灌洗液）中TP含量也显著下降（肺泡毛细血管通透性降低），减轻肺血管内皮细胞的渗漏，从而有可能减轻纤维化的损伤修复程度，对组织重塑也有影响。1.2对肺泡巨噬细胞的影响肺泡巨噬细胞（AM）约占肺间质炎症细胞及免疫活性细胞的90%，AM能合成和释放大量生物活性物质，它们一方面引起肺泡炎和肺损伤，另一方面，触发了肺纤维化的过程，形成不可逆损伤。巨噬细胞炎性蛋白-1α（MIP-1α）是T淋巴细胞分泌的一种趋化多种炎性细胞的趋化性细胞因子。红霉素和AZT可抑制体外培养的T淋巴细胞株MIP-1α的表达，在较低的药物浓度（12.5μg／mL）抑制MIP-1α作用更明显[8]。AM和气管肺泡上皮细胞等内均含有真核转录因子（NF-κB），研究表明，BLM诱导的大鼠肺纤维化模型中肺AM的NF-κB活性增强[9]，陈建等[3]在动物实验证实AZT能抑制AM中NF-κB活性。1.3对中性粒细胞(PMN)的影响PMN是机体非特异性免疫的主要效应细胞，其在机体防御反应中的地位极其重要。组织损伤后PMN在肺内大量聚集，激活后产生的活性氧族(ROS）直接引起肺细胞损伤；研究证实，AZT通过抑制活化的上皮细胞释放GM．CSF缩短PMN存活时间，低浓度时(1.0mg/L)AZT可抑制PMN的趋化[10]。1.4对淋巴细胞及其因子的影响Th1/Th2型细胞因子平衡失调学说”是近年来有关肺间质纤维化发病机制中研究的热点。在博莱霉素致大鼠肺损伤的动物模型中，Th2型细胞因子反应占优势。马靖等[5]人得出：AZT可将以IL-10升高为主的Th2优势逆转为以IFN-γ为主的Th1反应。2.与肺泡纤维化修复有关的机制肺泡内渗出物包含大量细胞因子和炎性介质。这些细胞因子导致了(1)成纤维细胞的迁移，(2)成纤维细胞增殖，(3)并分化为肌成纤维细胞，肌成纤维细胞生成大量丰富的细胞外基质成分。该进程导致了在肺部损伤部位形成了成纤维细胞病灶。近年研究表明，类花生酸类及其抑制物之间的平衡紊乱可能导致了ECM不断的沉积；基质金属蛋白MMP和金属蛋白酶组织抑制因子TIMP局部表达失衡，可在肺部产生不利于ECM的降解，导致肺泡间质ECM过度沉积。2.1对成纤维细胞迁移、增殖及分化的作用2.1.1转化生长因子β1（TGF-β1)在肺纤维化修复阶段，纤维化病灶附近的巨噬细胞TGF-β1表达增高，纤维化病灶内的FB中TGF-β1表达增高。TGF-β1被认为是促进纤维化发展的最重要的细胞因子，刘磊等[11]研究表明长期间断服用AZT可明显降低IPF患者TGF-β1的表达。TGF-β1的信号传导绝大部分是通过Smad蛋白表达实现的。而调节TGF-β1的Smad蛋白和NF-κB之间存在相互作用[16]，大量研究证明AZT能抑制单核巨噬细胞中核NF-κB活性,阻断了NF-κB与TNF-α,TGF-β1形成的恶性循环,从而使肺泡炎及纤维化程度减轻。2.1.2TNF-α可以促进纤维母细胞的增殖分化。它诱导基质降解明胶酶使基底膜断裂增加利于成纤维细胞的迁移。TNF-α基因启动子含有核因子-κB位点，其本身是NF-κB的激动剂能刺激NF-κB活化，活化的NF-κB反过来又增加TNF-α的形成，二者相互作用，形成瀑布样效应。对红霉素抑制纤维化的研究[12]证明了红霉素能够抑制TNF-α对气道上皮细胞NF-κB的激活作用，表明红霉素通过抑制转录因子NF-κB与调控基因的结合而下调与炎症基因的表达而抑制炎症过程。2.2对基质金属蛋白酶（MMPs）及其抑制物蛋白酶组织抑制因子(TIMP)的影响近年研究金属蛋白酶（MMP）和TIMP局部表达失衡，可在肺部产生ECM的降解，导致肺泡间质ECM过度沉积。MMPs在肺纤维化形成早期，参与了ECM和基膜的降解，有利于间质里的成纤维细胞从基底膜缺损处迁移到肺泡腔内，从而可能启动了肺纤维化，在纤维化后期对肺组织结构的重构起到重要作用。而TIMP主要起到抑制MMP-11的活性从而使ECM沉积。近些年较多研究显示大环内酯能抑制MMP9的活性。AZT不仅能抑制气道上皮细胞内pro—MMP活化，增加其抑制因子TIMP一1的表达，从而抑制MMP9的活性；同时可调控EGFR／ERKl／2，抑制额外的MMP9的产生[13]。2.3类花生酸类平衡紊乱可能导致肺部细胞外基质的不断沉积PGE2是是肺间质纤维化中的一种多效性炎性介质，最重要的效应细胞是FB。李俊英[14]认为COX-2通过引起肺部受损部位前列腺素类（PGs）炎成和聚积，微血管增生和抑制间质细胞的凋亡等途径，参与肺泡炎症和肺纤维化病理生理过程。PGE2抑制肺间质细胞凋亡，使得ECM沉积增加。但龙翔等人[15]认为PGE2可减少博莱霉素诱导肺纤维化模型肌成纤维细胞数量，减轻肺纤维化程度，这种作用可能部分通过降低CTGFmRNA水平实现。而AZT抗纤维化的机制与PGE2的关系值得进一步研究。3.结语通过对上述研究发现，AZT抗炎抗纤维化的机制可能是通过多个靶点发挥效应的，但纵向分析可以发现其多效应作用可能与其抑制NF-κB的活性有密切关系。TGF-β1、TNF-α等细胞因子，生长因子以及白三烯B4等多种因素均可激活NF-κB从而调节多种炎症因子的表达，减缓纤维化的进程。肺部广泛损伤后修复初异常失控的血管生成是纤维化性修复的触发和推动因素，促血管生成因子如C-X-C因子诱导新血管组织在ECM中生成的作用以及类花生酸类物质平衡的调节，通过探讨AZT对这些因素的影响可能会有利于我们进一步深入了解其抗纤维化机制。