Toll样受体4与干燥综合征研究进展

孙超　李志军

[摘要] 干燥综合征（Sjogrens syndrome，SS）为一种主要侵犯外分泌腺体的自身免疫病，同时也是一种慢性炎症性疾病。临床上标志性特点为外分泌腺和上皮细胞的淋巴细胞性浸润造成的典型眼干和口干症状，以及由外分泌腺功能障碍引起的干燥性角结膜炎、口腔干燥症等其他一系列表现。SS好发于女性并给患者生活带来极大的不便。尽管其发病原因并不清楚，目前的研究认为SS的发生受到免疫、遗传、细菌和病毒感染等因素的影响。目前，该病的治疗主要是缓解干燥症状或控制疾病发展速度，临床上尚无有效治疗药物。近年来不断有报道发现SS患者体内的Toll样受体4（toll-like receptor 4，TLR4）表达较健康人群明显增高，关于脂多糖（Lipopolysaccharides，LPS）介导的TLR4信号转导通路在SS中的作用正受到越来越多的关注。本文就TLR4受体在SS中的作用进展进行综述。

[关键词] Toll样受体4；干燥综合征；自身免疫性疾病

[中图分类号] R589 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2015）08-0153-04

[Abstract] Sjogren's syndrome（SS） is a chronic autoimmune disease affecting primarily the exocrine glands. In clinic， SS is characterized by infiltration of lymphocytes into glandular tissues， typically the salivary and lacrimal glands， leading to keratoconjunctivitis sicca（dry eye） andxerostomia（dry mouth）. Morever， SS is associated with a high prevalence in women and brings great harm to the patient. Although the cause of SS is unknown， it is believed to be under the influence of immune， genetic， bacterial infections，viral infections，and several other factors. Currently， treatments for SS consist of therapies aimed at relieving specific symptoms， such as dry eyes or dry mouth， or targeted at trying to control the underlying disease process. There is no effective drug treatments. Recently， several studies have found that the blood serum level of toll-like receptor 4（TLR4） in patients with SS was significantly higher than healthy control group. The role of LPS-induced TLR4 signal transduction pathway played in SS has attracted more and more attention. In this paper， we reviewed the role of TLR4 in SS.

[Key words] Toll-like receptor 4；Sjogrens syndrome；Autoimmune disease

干燥综合征（Sjogrens syndrome，SS）为一种主要侵犯外分泌腺体的自身免疫病，同时也是一种慢性炎症性疾病。临床上标志性特点是由于外分泌腺和上皮细胞的淋巴细胞性浸润造成的典型眼干和口干症状，以及由外分泌腺功能障碍引起的干燥性角结膜炎、口腔干燥症等其他一系列表现[1-4]。该病可分为原发性干燥综合征（pSS）和继发性干燥综合征（sSS），其中pSS是指SS在患者无潜在自身免疫病的背景下单独发生，而sSS是指与患者体内潜在的其他自身免疫性疾病同时发生[2]。流行病学研究表明SS为全球性疾病且发病率高，约为0.2%～0.77%[4]。此外，该病具有明显的性别差异，研究发现该病的男女发病比例从1∶9到1∶20不等，且女性患者发病多在40～50岁[1]。由于不同患者的体质和症状差异大，该病在临床上可表现为相对温和的干燥性症状、关节痛到严重的全身症状，如血管炎、肾小球肾炎，因而时常导致诊断的延误[1]。

Toll样受体4（toll-like receptor 4，TLR4）隶属于Toll样受体家族，近年来，不断有报道发现SS患者体内的TLR4表达较健康人群明显增高，关于脂多糖（Lipopolysaccharides，LPS）介导的TLR4信号转导通路在SS中的作用正受到越来越多的关注。本文就TLR4受体在SS中的作用进展进行综述。

1 SS的病因学研究

目前为止，SS的发病机制仍未明了，与其他自身免疫性疾病一样，SS的发生是由于正常的免疫机制受到外界病原体的破坏，从而导致自身免疫细胞对自身功能正常的分泌腺产生攻击和破坏。研究者们尝试从不同角度提出该病的免疫发病机制：①淋巴细胞是炎性浸润的主要诱导因子。免疫组化的相关研究表明，疾病早期的发生主要是由唾液腺中淋巴细胞浸润所造成的，而其中T淋巴细胞占了近75%，辅助性T淋巴细胞（CD4+）约占2/3，CD8+细胞毒性T细胞占了近1/3[5]。SS患者血清中产生的多种自身抗体均与T淋巴细胞异常有关，Bakhshi等[6]通过研究pSS患者外周血中T淋巴细胞亚群发现能够抗Leu-2a抗体反应的细胞毒性/抑制性T淋巴细胞与能够抗Leu-3a抗体反应的诱导性/辅助性T淋巴细胞的比例均显著低于正常对照组。此外，B淋巴细胞在T细胞的诱导作用下，功能发生紊乱，并分泌了多种免疫球蛋白及免疫复合物，从而促使腺体组织（如泪腺、唾液腺等）产生炎症和遭到更严重的损伤；②相对特异性自身抗体的产生。pSS患者血清中可检测出多种自身特异性抗体，其中以抗SSA抗体和抗SSB抗体为代表，阳性率可分别达57%和38%。二者中抗SSB抗体是SS更具特异性的抗体，当其与抗SSA抗体同时出现时则被高度怀疑为pSS[7]；③病毒感染。目前报道的与该病密切有关的病毒主要有EB病毒（Ep stein Barr Virus， EBV）、巨细胞病毒、丙型肝炎病毒、反转录病毒等。EBV感染人体后可寄生于唾液腺，并在B淋巴细胞和上皮细胞内进行复制和刺激B淋巴细胞增生活化产生免疫球蛋白，从而使得T淋巴细胞产生应答，最终导致腺体腺管和腺泡细胞损伤[8]；④细菌感染。细菌感染也是打破人体正常免疫耐受机制，诱导产生自身抗体的主要原因之一[9]。革兰阴性菌感染（GNB）是人体最常见的感染，在感染性休克中约占50%，在其感染过程中可释放脂多糖（LPS），即内毒素进入全身血液循环，刺激各种炎症细胞产生并释放大量炎性因子，从而诱导多种炎症反应的发生。而TLR4正是革兰阴性菌及LPS识别的主要受体。

2 Toll样受体与SS的关系

Toll样受体（Toll-like receptors， TLRs）是人们在研究果蝇发育过程中发现的由dToll 基因所编码的一种跨膜蛋白[10]，由于其在果蝇先天性免疫系统中表现出来的重要作用引发了人们对人类TLRs的探索。在人体内TLRs为一个受体家族，主要表达于天然免疫细胞（如巨噬细胞、树突细胞）和非免疫细胞（如上皮细胞、成纤维细胞）上，在迅速识别和对抗外界致病性病原微生物引发的免疫应答中扮演着重要的角色。人TLRs的亚型根据分布区域可分为两大类：细胞表面TLRs和细胞内TLRs。目前为止，已发现的TLRs家族成员包括细胞表面TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6、TLR10和位于细胞内内涵体上的TLR3、TLR7、TLR8、TLR9、TLR11、TLR12、TLR13[11]。大量研究表明，SS患者中的这些TLRs亚型表达与健康人相比差异很大。其中TLR7和TLR9 mRNA在原发性干燥症患者（pSS）的外周血单核细胞（PBMC）中的表达较正常对照组明显升高，pSS患者的某些上皮细胞、腮腺的淋巴细胞和导管上皮细胞中TLR7、TLR9呈阳性，而健康对照组中导管上皮细胞极少呈TLR7或TLR9阳性[12]。此外，培养的唾液腺上皮细胞（SGECs）在给予配体治疗后被发现表达功能性TLR2，TLR3和TLR4。在SS-SGECs中组成型表达TLR1、TLR2和TLR4 mRNA明显高于对照组SGECs[13]。与培养的人唾液腺细胞结果相似，pSS患者的唇腺中的TLR2、TLR3、TLR4和MyD88与健康人群相比均过度表达。浸润性单核细胞、腺泡细胞和导管上皮细胞中也同样发现了TLR2、TLR3、TLR4和MyD88的表达[14]。

3 TLR4与SS的关系

在13个TLRs亚型中，TLR4是第一个被发现的人类TLRs，分布广泛且在具有宿主防御功能的细胞上高表达，如内皮细胞、单核巨噬细胞等[15]。TLR4是天然免疫模式的识别受体，主要由胞外区、跨膜区及胞内区组成，包含胞内的TLR/IL-1受体（TIR）结构域和富含亮氨酸重复序列的胞外域[16]。TIR是TLR4进行下游信号传导、促使炎症反应的关键部位。TLR4主要识别病原微生物进化中的保守分子，如LPS、酵母多糖、肽聚糖及微生物的核酸等[15]。TLR4 的信号传导途径主要包括两条：一条为髓样分化因子（MyD88）依赖性途径导致产生炎性细胞因子，另一条为与刺激IFN-β和树突状细胞成熟相关的MyD88非依赖性途径[11]。一旦被PAMP或DAMPS激活，Toll样受体通过细胞内的TIR结构域自身或相互间发生二聚化从而引发转接蛋白的补充。转接蛋白包括含TRIF相关接头分子（TRAM）、TIR结构域的蛋白、MyD88、TIR相关蛋白（TIR-associated protein，TIRAP）、MyD88适配蛋白（MyD88 adaptor-like protein，Mal）和β干扰素TIR结构域衔接蛋白（TRIF）。依赖性MyD88的信号转导通路：TLR4二聚化后，与MyD88 的TIR 结构域相互作用以激活MyD88，募集的MyD88可反过来补充白介素-1受体相关激酶1（IRAK1）和4（IRAK4）。之后，IRAK1和IRAK4均离开MyD88-TLR复合物并暂时与肿瘤坏死因子受体相关因子6（TRAF6）结合以泛素化。Bcl10和MALT1形成寡聚体以结合TRAF6从而促进TRAF6自身泛素化[17]。在泛素化后，TRAF6与TAB2/TAB3/TAK1形成一个复合物从而引发TAK1的激活[18]。TAK1结合和IKK复合物组合以引起IκB的磷酸化和随后的NF-κB核定位。激活NF-κB将能够触发促炎性细胞因子如TNF-α、IL-1和IL-12的产生。非依赖性MyD88信号转导通路：该途径为IRF3和NF-κB的迟发激活，TRIF在TLR4与TRAM桥接后与TRAF6结合。之后通过激活IKK使IκB发生泛素化降解，从而最终将NF-κB转移至细胞核内。这一过程可促进糖皮质激素衰减反应基因-16、干扰素诱导蛋白-10、干扰素调节基因-1表达和树突状细胞成熟[19]。在SS中，王莉等[20]和杨家良[21]的研究均表明TLR4 在SS 疾病组外周血单核细胞上的表达明显高于正常对照组，且TLR4 可迅速识别细胞损伤和修复过程中释放的内源性物质，这表明TLR4途径是诱导SS 发生的一个重要原因。此外，TLR4介导的LPS信号转导通路最终促使了多种炎症因子的产生，如TNF-α、IL-1、IL-6和IL-12等，其中TNF-α还可激活巨噬细胞、白细胞，促进NO、前列腺素和血小板激活因子的产生，而这些炎症因子又可相互作用，从而进一步引发炎性介质释放过度，加速 SS的发生。

值得一提的是，TLR4并不仅仅参与SS的发病过程，Van Lieshout等[22]认为TLR4在系统性硬化症中能够通过LPS介导单核细胞和树突状细胞的激活。TLR4诱导树突状细胞提高分泌IL-10水平，从而增加血清中纤维化趋化因子CCL18，进而促使T淋巴细胞产生免疫反应。因而，设计和研发出靶向TLR4的药物分子将能够有效治疗包括SS在内的许多自身免疫性疾病。目前，已设计出多种阻滞TLRs间及它们各自配体间相互作用的抗体，这些抗体能够有效抑制下游的炎症活动[23]。其中针对TLR4的抗体已在体外被证明有效[24]。

4问题与展望

目前，人们对TLRs在自身免疫性疾病的分子作用机制研究已经取得了重要进展。这些研究成果推动了SS治疗药物的研发进展。但由于SS的临床表现和独特的遗传规律，目前还没有很好的治疗方法。对TLR4上下游的研究揭示了几个重要的治疗靶点，如TRIF。但是，单一的靶点治疗并不能取得良好的治疗效果，必须进一步深入研究SS的病理机制以寻找更多的治疗药物。尽管已经有研究报道TLR4与SS的密切关联，但是，TLR4如何影响SS的分子机制还有待于更深入的研究，TLR4假说还需要进一步的完善。但从药理学角度抑制TLR4无疑被认为是SS的一个治疗策略，已经逐渐被人们接受。

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（收稿日期：2014-12-24）