肿瘤坏死因子在缺血性脑血管病发病机制中作用的研究进展*

李 娜 综述，胡晓芳，郑 伟△ 审校(．辽宁医学院研究生院，辽宁锦州 00;．沈阳军区总医院检验科，沈阳 006)



·综 述·

肿瘤坏死因子在缺血性脑血管病发病机制中作用的研究进展*

李 娜1综述，胡晓芳2，郑 伟1△审校
(1．辽宁医学院研究生院，辽宁锦州 121001;2．沈阳军区总医院检验科，沈阳 110016)

肿瘤坏死因子； 缺血性脑血管病； 发病机制

脑血管病已成为危害我国中老年人身体健康和生命的主要疾病,其中缺血性脑血管病在脑血管病中占有60%～80%。缺血性脑血管病作为脑血管病的重要亚型，具有高发病、高致残及高致死性的特点，长期以来一直缺乏有效的治疗手段，给社会及家庭造成沉重的经济和心理负担。因此对于其发病机制的研究显得尤为重要。近年来，随着对缺血性脑血管病发病机制研究的不断深入，越来越多的证据显示免疫应答与炎性反应、血小板活化等均在缺血性脑血管病发病机制中发挥着重要作用。另有研究显示，肿瘤坏死因子(TNF)作为重要的促炎症因子，其可介导相关炎性反应，并可导致血小板活化。本文针对TNF的促炎作用及其对血小板活化的调控两个方面，对TNF在缺血性脑血管病发病机制中的作用综述如下。

1 TNF介导的炎性反应在缺血性脑血管病发病机制中的作用

1.1 TNF的生物学特性 TNF主要由活化的巨噬细胞，NK细胞及T淋巴细胞产生，1985年Shalaby把巨噬细胞产生的TNF命名为TNF-α，把T淋巴细胞产生的淋巴毒素命名为TNF-β。人类TNF-α定位于6p21.4,长约3.6 kbp，有4个外显子和3个内含子，与主要组织相容性复合体(MHC)基因紧密连锁位于人类白细胞抗原HLA-B和HLA-C2位点之间的人类主要组织相容性复合体Ⅲ(MHCⅢ类)基因区内，由TNF-A和TNF-B组成，分别编码TNF-α和TNF-β[1]。TNF-β基因位于TNF-α基因的5′端,相隔1.2 kbp,每个基因约有3 000个碱基对,有4个外显子和3个内含子,其中第4个外显子与TNF-α高度同源,编码80%～90%的成熟蛋白质,这些均提示这两个基因来自同一个祖先。TNF-α有两种受体，分别是相对分子质量为55 000的肿瘤坏死因子受体Ⅰ(TNFRⅠ)及相对分子质量为75 000的肿瘤坏死因子受体Ⅱ(TNFRⅡ)。TNF-α大部分生物学活性是由TNFRⅠ所介导，在细胞损伤、细胞的程序性死亡、激活NF-κB等生物活性的传递过程中起重要作用。TNFRⅡ通过促进TNF-α结合TNFRⅠ而增加TNFRⅠ诱导的作用，同时增加细胞间黏附分子-1 (ICAM-1)的表达。

1.2 TNF介导的炎性反应与缺血性脑血管病的关系 TNF主要通过以下方式介导炎性反应:(1)TNF-α与内皮细胞结合可增加过氧化物阴离子产生，刺激细胞脱颗粒和髓过氧化物酶，从而使内皮细胞分泌白细胞介素(IL-8和IL-1)和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等炎性因子增加，并促使中性粒细胞在内皮细胞上黏附，进而刺激机体局部发生炎性反应；(2)TNF-α通过刺激单核细胞和巨噬细胞生成并释放IL-1、IL-8，导致炎症进一步发展扩大[2]。另有研究表明，TNF-α通过激活诱导型一氧化氮合酶(iNOS),使NO合成增加，进而刺激外周血单核细胞释放IL-8，使炎性反应进一步加重[3]。

有研究显示，炎性反应在缺血性脑血管病发病机制中发挥重要作用[4]。当发生缺血性脑血管病时，由于缺氧等因素可刺激内皮细胞、多形核白细胞和巨噬细胞、小胶质细胞以及星形胶质细胞等一些具有免疫活性的细胞产生细胞因子,如TNF-α和IL-6等。Martínez-Snchez等[5]认为在脑缺血发生后12 h内血浆TNF-α浓度达到高峰。TNF对白细胞具有趋化作用,并可诱导内皮细胞表达ICAM-1、P-选择素等黏附分子，同时具有神经毒性作用，可诱导神经细胞凋亡并可提高星形胶质细胞内MHCⅡ表达，从而引起白细胞滤过及破坏血脑屏障；而IL-6可诱导内皮细胞、白细胞、血小板等其基因表达，从而可对大脑产生二次损伤[6]。由此提示，TNF通过诱导ICAM-1、P-选择素等黏附分子表达以及MHCⅡ的过度活化从而参与缺血性脑血管病的发生。

1.3 血小板活化及早期凋亡信号的表达在缺血性脑血管病发病机制中的作用 在缺血性脑血管病发病机制中，血小板发挥重要作用。血小板被活化后，可结合于单核细胞、粒细胞，从而削弱内皮下层，因此与动脉粥样硬化炎症过程有关。Park等[7]认为TNF-α可能调控血小板的活化。Pignatelli等[8]报道称TNF-α通过激活花生四烯酸途径来活化血小板。

Nagahama等[9]认为TNF-α等因子可能与血小板活化标志物如P-选择素(CD62p)及结合素Ⅴ等有关。线粒体内跨膜电位的去极化可引起血小板凋亡，并可表达多种凋亡相关物质如胱天蛋白酶(caspase-3、caspase-8、caspase-9)及Bax、Bcl-2等。Cevik等[10]发现在缺血性脑血管病发病早期阶段，炎症可引起血小板活化及早期凋亡信号的表达，并且血小板活化及早期凋亡信号的表达增强与血液循环中高浓度的TNF-α有关。这可能提示在高浓度的TNF-α影响下，血小板可被TNF-α引起的相关炎性因子活化，而TNF-α释放的相关凋亡蛋白可引起血小板等缺血细胞的早期凋亡。由此提示，血栓形成有关的机制可能在缺血性脑血管病发病机制中发挥作用。

2 TNF基因多态性在缺血性脑血管病发病机制中的作用

近年来，与环境有关的遗传变异在脑血管病发病机制中的研究日益增多。发生在编码促炎因子基因内的多态性在缺血性脑血管病发病机制及预后方面发挥重要作用[11]。TNF-α和TNF-β均有4个外显子及3个内含子，是脑血管病发病机制中最复杂的促炎症因子[1]。

2.1 TNF-α+488位G/A基因多态性 TNF-α基因筛查显示，其第1个内含子区域下游488位存在腺嘌呤与鸟嘌呤替换(G/A)，且等位基因A与TNF-α产生增多有关[12]。Munshi等[13]研究显示，病例人群中TNF-α(+488)G/A基因多态性等位基因及基因型频数与对照组显著不同，且差异有统计学意义，并且发现AA基因型及等位基因A与缺血性脑血管病有显著关联。其机制均和等位基因A与TNF-α产生增加有关。血浆高TNF-α水平可能会增加血栓形成的风险，因为TNF-α可作用于血管内皮，增加毛细血管渗透性，活化血管内皮，引起嗜中性粒细胞在毛细血管及小血管内大量黏附聚集。TNF-α亦可通过各种机制如血栓形成，内皮素-1及氮氧化合物释放，诱导白细胞聚集及滤过从而破坏血脑屏障及组织损伤等机制使缺血损伤加重，增加梗死面积。在缺血性脑血管病人群中发现其血浆及脑脊液中TNF-α浓度增高，TNF作为重要的促炎性因子，可能作用于缺血性脑血管病的发生及发展。

2.2 TNF-α -308位G/A基因多态性 在众多研究TNF-α基因多态性的文献中，研究较多的有位于TNF-α启动子上游的-308位G/A基因多态性。但其研究结论不完全一致。可能与种族差异等有关。如Wawrzynek等[14]对居住在波兰的高加索人群研究发现，病例组与对照组人群中AA纯合子、GG纯合子及G/A杂合子数目相近，无明显差异。而Rubattu等[15]研究显示在意大利青少年人群中TNF-α基因变异与缺血性脑血管病有关。Gupta等[16]研究发现TNF-α G/A基因多态性可能与高血压及高胆固醇血症有关。

2.3 TNF-β +252位A/G基因多态性 在TNF-β第一个内含子下游252位存在单个单核苷酸基因多态性，命名为NcoⅠ基因多态性(A252G，rs909253)，即其存在限制性片段长度多态性(RFLP)，此由等位基因TNFB1内的鸟嘌呤和TNFB2上的腺嘌呤组成。此基因多态性被认为与TNF-α转录增加及与包括心肌梗死、缺血性脑血管病等易感性有关[17]。TNFB1等位基因含有两个限制性酶切(NcoⅠ)位点分别位于196、586 bp,TNFB2则无限制性酶切位点，其等位基因位于782 bp。而杂合子TNFB1/B2含有3个片段分别位于782、586 bp及196 bp。TNF-β等位基因发生在邻近TNF-α启动子部位的染色体内，选择性的激活TNF-α基因，可能会引起TNF-α产生增加[11]。de Sousa Parreira等[11]研究发现，携带TNFB2/B2基因型的缺血性脑血管病患者血浆TNF-α水平是其他基因型患者的4.9倍，同时携带此基因型的患者其血浆白细胞计数、IL-6水平、血糖水平、红细胞沉降率等均高于其他基因型，并与疾病预后和脑梗死面积呈正相关，这些均提示此等位基因可能与缺血性脑血管病发病及预后有关。

3 小 结

TNF作为重要的促炎性因子，其通过介导相关炎性反应及促进血小板活化在缺血性脑血管病发病机制中发挥着重要作用。其主要通过诱导ICAM-1、P-选择素等黏附分子表达以及炎性细胞因子MHCⅡ的过度活化,并且通过花生四烯酸途径引起血小板过度活化进而参与缺血性脑血管病的发生。而TNF-α及TNF-β基因多态性是导致缺血性脑血管病发生的重要遗传因素。国内外多项研究数据表明TNF基因多态性可引起缺血性脑血管病患者血浆及脑脊液内TNF-α水平增高。因此，在缺血性脑血管病发病机制中，对TNF的研究至关重要。

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辽宁省自然科学基金资助项目(201102240)。

10.3969/j.issn.1672-9455.2015.22.060

A

1672-9455(2015)22-3435-03

2015-03-25

2015-08-15)

△通讯作者，E-mail:zhengweidr@163.com。