Nrf2信号通路在复发性外阴阴道念珠菌病发病机制中的作用

代歆悦 莫子茵 江娜 高爱莉 朱慧兰

(1.广州市皮肤病防治所，广州 510095；2.广东医科大学，湛江 524023；3.广州医科大学,广州 511436；4.广州市第一人民医院，广州 510180)

·综述·

Nrf2信号通路在复发性外阴阴道念珠菌病发病机制中的作用

代歆悦1，2莫子茵1，3江娜1，4高爱莉1朱慧兰1

(1.广州市皮肤病防治所，广州 510095；2.广东医科大学，湛江 524023；3.广州医科大学,广州 511436；4.广州市第一人民医院，广州 510180)

复发性外阴阴道念珠菌病是一种由念珠菌机会感染引起的皮肤黏膜疾病，其发病机制复杂，而念珠菌的侵袭与宿主诱发因素是复发性外阴阴道念珠菌病的主要致病因素。其中，念珠菌可通过多种方式攻击宿主细胞和逃避宿主免疫系统而导致机体损伤。Nrf2信号通路是细胞抗氧化的主要调控机构，同时也是一种重要的免疫调节机构。一方面，Nrf2通路可下调NF-κB通路和促进Th17、Treg、Th1细胞的活化，启动宿主适应性免疫；同时，Nrf2通路可激活树突状细胞介导机体固有免疫。另一方面，Nrf2通路还可通过抗氧化应激损伤来阻止阴道炎的发展。该文对Nrf2通路在复发性念珠菌性阴道炎发病机制中的抗氧化应激和免疫调节作用进行综述，旨在研究Nrf2信号通路与复发性外阴阴道念珠菌病发病机制间的关系，从而指导临床治疗复发性外阴阴道念珠菌病。

复发性外阴阴道念珠菌病；免疫调节；Nrf2信号通路

复发性外阴阴道念珠菌病 (RVVC)是外阴阴道念珠菌病 (VVC)的一种复杂形式，指12个月中确实发作4次或4次以上有症状的VVC。VVC是一种由念珠菌感染引起的皮肤黏膜疾病，多累及育龄妇女，约有75%的妇女一生中曾患过至少1次VVC,40%～45%患者二度感染VVC[1]。最近的流行病学调查表明，约8%的成年妇女患有RVVC，而每年全球RVVC女性患者的发病率约有1%～2%[2-3]。

白念珠菌是临床RVVC患者最常见的致病菌，其毒力因素和宿主的防御是RVVC的主要发病机制。现已发现，Nrf2通路可参与RVVC的发病。核因子E2相关因子 (Nrf2)是亮氨酸拉链转录因子家族的成员之一，可结合上游抗氧化顺式转录调控元件 (ARE)从而诱导下游的Ⅱ相解毒酶及抗氧化酶的基因转录。Nrf2通路可通过多机制启动机体的固有免疫和适应性免疫，从而抑制念珠菌的感染。

1 复发性外阴阴道念珠菌病的发病机制

念珠菌是RVVC的致病菌，一项系统回顾性研究表明，念珠菌在全球的分布具有明显的地域差异性，中欧和美国北部以白念珠菌为主，北美洲和欧洲以光滑念珠菌为主，而热带念珠菌则常见于印度、拉丁美洲的美国[4]。但随着广谱抗生素、糖皮质激素和免疫抑制剂的广泛应用，非白念珠菌如光滑念珠菌、近平滑念珠菌、热带念珠菌等感染率逐年上升[5]。

念珠菌作为一种机会致病菌，是皮肤正常菌群的一部分。正常情况下，念珠菌可作为阴道内正常寄居菌,在维持菌群的生态平衡及阴道自净过程中起一定的作用，在一定条件下特别是宿主免疫功能低下时可发生机会感染导致VVC，进而诱发RVVC。RVVC的疾病发展主要与念珠菌的毒力因素和宿主的防御有关。念珠菌的毒力因素包括黏附、形态的转变和水解酶的产生[6]。首先，念珠菌可通过黏附作用在阴道黏膜表面形成生物膜，而生物膜可帮助念珠菌逃避宿主的免疫系统，成为念珠菌茁壮成长的“避风港”[7]。一般来说，白念珠菌的生物膜形成包括4个阶段：①细胞壁蛋白Als3和Hwp1介导的酵母细胞黏附于内皮细胞表面，诱导芽管和菌丝形成。②酵母细胞的菌丝持续伸长，细胞壁多糖和蛋白对酵母细胞进行生产加工。③酵母细胞形成的成熟生物膜通过菌丝包裹在细胞外基质表面。④新形成的酵母细胞通过内皮细胞介导的细胞内吞作用和念珠菌自身的主动渗透侵入宿主细胞，诱导宿主细胞的坏死和凋亡，从而导致细胞损伤[8-9]。而念珠菌作为一种双相性真菌，具有酵母相 (Y)和菌丝相 (H)两种形态。其中，Y形与共生相关，H形与致病相关。当机体存在免疫缺陷时，念珠菌可由Y形转变为H形并诱发菌丝的生长[10]。与此同时，念珠菌分泌的蛋白水解酶如分泌型天冬氨酸蛋白酶 (Sap)等可降解影响上皮细胞稳定性的因素 (如钙黏蛋白E)以及先天性和适应性免疫因素 (如补体、抗体)，其作用主要是有助于念珠菌致病性的增强，其次有助于念珠菌逃避宿主的免疫系统[11-12]。此外，念珠菌还可通过诱导关键性白念珠菌自噬相关基因如CCZ1等启动自噬反应，激活NF-κB介导的Fas/FasL细胞凋亡，导致免疫细胞的损伤[13-15]。

念珠菌的侵袭是导致RVVC发病的主要原因，而宿主的诱发因素也可以导致RVVC的发生。宿主诱发因素如妊娠、免疫抑制剂、抗生素、糖皮质激素的使用和遗传倾向，还包括一些行为危险因素如使用口服避孕药、宫内节育器、避孕套、杀精剂等可导致RVVC[16]。而糖尿病等慢性疾病可能引起细胞内促氧化剂如自由基等增多，使宿主抗氧化能力低下而诱发RVVC[16-17]。最新研究表明，大部分RVVC患者的发病具有遗传倾向，其可能与细胞免疫应答系统IL-17的缺陷增加念珠菌的易感性有关[18-19]。

2 Nrf2信号通路及其作用

核因子E2相关因子 (Nrf2)是亮氨酸拉链转录因子家族的成员之一，广泛分布于机体的各个器官中，能与NF-E2珠蛋白基因启动子结合清除体内的氧自由基。Kelch样ECH相关蛋白-1 (Keap1)是一种含有BTB结构域的胞质抑制蛋白，BTB结构可以Nrf2为目标对其进行泛素化并降解，抑制其进入细胞核。

在生理条件下，Nrf2与Keap1结合后，被BTB泛素化降解，同时被锚定于胞质，因此Nrf2在细胞内维持低水平且稳定地存在。当机体受到刺激使体内活性氧簇 (reactive oxygen species，ROS)产生过多，大量的ROS可修饰Keap1蛋白IVR区的半胱氨酸残基使其构象变化，从而导致Nrf2和Keap1解耦联，Nrf2从细胞质中易位至细胞核内，Nrf2的Neh1区中的亮氨酸拉链结构bZIP与sMafs蛋白 (肌腱膜纤维肉瘤蛋白)形成异二聚体，与靶基因启动子上游的一个重要抗氧化顺式转录调控元件 (antioxidant response element，ARE)相互作用，从而激活ARE下游的Ⅱ相解毒酶及抗氧化酶的基因转录[20]。

多项研究显示，Nrf2通路不仅有抗氧化应激作用，同时还具有免疫调节作用。研究发现，Nrf2激活剂茶多酚可有效抑制因雷公藤治疗所致的Th17相关的促炎性细胞因子 (如IL-17和IL-6)增高，提示EGCG可有效防治雷公藤所致肝损伤，不但因其具有抗氧化应激作用，也与其具有调节Th17细胞作用有关[21]。Moon等[22]研究发现，瑞巴派特能够降低关节炎临床严重程度评分和组织炎症反应，与其可调节Th17/Treg细胞平衡和激活Nrf2/HO-1抗氧化通路密切相关。Kobayashi等[23]发现，富马酸二甲酯可用于治疗Theiler小鼠脑脊髓炎病毒诱导的脱髓鞘疾病,不但与调节Nrf2-Keap1通路的抗氧化活性有关，也与抑制IL-17A表达有关。综上所述，Nrf2激活剂在治疗疾病的过程中可同时兼有抗氧化应激损伤及免疫调节作用。

3 Nrf2信号通路在复发性外阴阴道念珠菌病发病机制中的作用

念珠菌可通过形成生物膜、分泌蛋白水解酶、诱导T细胞凋亡等干扰和逃避宿主免疫，而Nrf2可从多方面增强机体对念珠菌的免疫防御，抑制RVVC的发生发展。

CD4+T细胞介导的宿主适应性免疫在念珠菌感染中起主要保护作用。有研究表明，Nrf2通路可抑制NF-κB的转导[24-25]，从而减少念珠菌诱发Fas/FasL凋亡系统对宿主免疫T细胞的损伤。Rothe等[26]研究表明，12/15脂氧合酶可激活nrf2通路抑制DC成熟从而抑制Th17细胞的分化。而Th17细胞可分泌IL-17A、IL-17F和IL-22，刺激细胞因子和趋化因子如G-CSF、IL-8、CXCL1、CXCL5等的产生，从而募集和激活中性粒细胞，启动吞噬作用直接杀灭念珠菌[27-28]。同时，IL-17可促进抗念珠菌相关抗菌肽 (如唾液富组蛋白、β-防御素、S100等)的产生[29]，IL-22的分泌可限制真菌的生长[30]。Kikuchi等[31]也发现，敲除Nrf2会导致Th1细胞的增殖减少，表明Nrf2的激活可诱导Th1细胞介导的特异性免疫。Th1细胞可介导与炎症有关的细胞免疫，通过分泌IL-2、IFN-γ等细胞因子活化巨噬细胞，直接杀灭念珠菌。有趣的是，调节性T细胞 (Treg)在微生物感染的细胞免疫应答的调节中也起着中心作用。激活Nrf2信号通路介导的抗氧化反应可促进Treg的产生，抑制白色念珠菌感染的炎症反应[32-33]。而Treg细胞还可解除IL-2对Th17分化的抑制作用[34-35]。

此外，生长激素可通过诱导Keap1的3端非翻译区200a microRNA，后转录激活Nrf2从而促进树突状细胞的成熟[36]。树突状细胞表面的模式识别受体 (Pattern recognition receptors，PRPs)包括Toll样受体 (Toll-like recepters，TLRs)、甘露糖受体 (mannose receptor，MR)、C型凝集素受体 (C-typelectin receptor，CLRs)如Dectin-1等，可识别念珠菌细胞壁的病原体相关分子模式 (pathogen-associated molecular patterns，PAMPs)如β-1,3-葡聚糖，与局部淋巴结链接后，将处理的真菌抗原呈递给T细胞，启动CD4+T免疫细胞介导的适应性免疫[18，37]。另一方面，树突状细胞可通过诱导自噬溶酶体直接吞噬念珠菌，参与机体的先天性免疫[38]。

Nrf2通路不仅可以启动宿主的免疫调节，还可以通过抗氧化应激来减少RVVC的诱发。郭红宇等[39]研究发现，阴道感染真菌等病原体后可破坏抗氧化物和氧化因子之间的平衡，引起局部的氧化应激，促进阴道炎的发生发展。Nrf2通路作为迄今为止发现的最重要的一条抗氧化应激通路，它可以诱导多种抗氧化酶的生成从而抑制阴道炎。而细胞内促氧化剂如自由基等增多可使宿主抗氧化能力低下而诱发RVVC[16-17]，Nrf2可能通过清除细胞内过多的自由基从而抑制RVVC的发病。

综上所述，Nrf2 通路既可以增强宿主免疫对念珠菌的清除能力，也能保护宿主免受感染引发的炎症及氧化应激反应所致的损伤，从而减少RVVC的诱发。

4 结 语

念珠菌的感染和宿主诱发因素是复发性外阴阴道念珠菌病的重要发病机制，念珠菌可通过多途径逃避机体的免疫系统导致疾病的迁延和反复。三唑类药物是国内临床治疗RVVC的一线药物[40]，但遗憾的是，由于抗真菌药在临床上的大量使用或不规则应用，近年来念珠菌耐药菌株也显著增加，真菌的临床耐药问题成为现在国内外研究的热点。

Nrf2通路是一条重要的抗氧化应激和免疫调节通路，它可通过诱导宿主适应性免疫和固有免疫的应答以及抗氧化应激两方面来抑制念珠菌感染。本文着重分析了Nrf2通路诱导的免疫应答对RVVC发病机制的作用，一方面，Nrf2可激活Th17、Treg等细胞介导的适应性免疫，分泌各种细胞因子和趋化因子，从而抑制念珠菌感染；另一方面，Nrf2可促进树突状细胞介导的固有免疫，通过吞噬作用和直接杀伤念珠菌。虽然，Nrf2介导的抗氧化应激反应在RVVC的发病机制中的作用尚未明确，但可以确定的是，研究Nrf2信号通路在复发性外阴阴道念珠菌病发病机制中的作用，将有利于寻找一种新兴的靶向目标来治疗RVVC。

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[本文编辑] 王 飞

The pathogenesis of recurrent vulvovaginal candidiasis and the regulation of nuclear factor-E2-related factor 2 signaling pathway

DAI Xin-yue,MO Zi-yin,JIANG Na,GAO Ai-li,ZHU Hui-lan

(GuangzhouInstitutionofDermatology,Guangzhou510095)

Recurrent vulvovaginal candidiasis caused byCandidaalbicanshad complex pathogenesis.The invasion ofCandidaalbicansand host factors were the main pathogenic factors.Among them,Candidaalbicanscould attack the host cells and evade the host immune system to hurt the body through various ways.The nuclear factor-E2-related factor 2 signaling pathway was not only a major regulator of cell oxidation,but also an important immune regulation mechanism.On the one hand,the activation of nuclear factor-E2-related factor 2 could initiat host adaptive immunity by inhibiting the expression of NF-κB to promot Th17、Treg and Th1 cells activation；at the same time,it also could activate dendritic cells to mediate the innate immune system.Besides,Nrf2 could prevent the development of vaginitis pathway through antioxidant stress.Here,we discussed the effects of Nrf2 signaling pathway on anti-oxidative stress and immunoregulation in the pathogenesis of recurrent vulvovaginal candidiasis,it aimed to investigate the relationship between Nrf2 signaling pathway and the pathogenesis of recurrent vulvovaginal candidiasis,so as to guide the clinic treatment of recurrent vulvovaginal candidiasis.

recurrent vulvovaginal candidosis;immune;Nrf2 signaling pathway

240-243]

广州市医药卫生科技项目 (20171A011288)，广州市科技计划项目 (201604020093)，2017年广州市医药卫生科技项目 (20171A011288)

代歆悦，女 (汉族)，硕士研究生在读.E-mail:1247842050@qq.com

朱慧兰,E-mail:zhlhuilan@126.com

R 519.3

A

1673-3827(2017)12-0240-04

2016-12-30