Ghrelin在类风湿关节炎中的研究进展

张岩+马君贤++张金山

[摘要] 类风湿关节炎（RA）是一种慢性系统性的自身免疫疾病，其主要的病理生理过程包括炎症、滑膜组织增生和自身免疫。RA的病因和发病机制至今尚不明确，越来越多的研究表明成纤维样滑膜细胞肿瘤样增生并分泌各种炎症因子在RA发生、发展中起关键作用。Ghrelin是一种内源性增食欲肽，除了可以调节摄食行为和能量代谢外，最新研究发现Ghrelin可参与炎症和免疫反应。目前Ghrelin和RA的研究报道主要是关于RA患者血循环Ghrelin的水平及Ghrelin与骨细胞之间的作用。

[关键词] 类风湿关节炎；Ghrelin；作用机制；骨细胞

[中图分类号] R593.22 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2016）11（a）-0042-04

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种慢性系统性的自身免疫疾病，病程中出现炎症、滑膜组织增生和自身免疫三种病理生理过程。异常增生的滑膜组织侵蚀关节周围肌腱、韧带、软骨和骨组织，造成关节进行性破坏、畸形，最终出现不同程度的功能障碍[1]。RA的病因和发病机制至今尚未完全明了，越来越多的研究表明成纤维样滑膜细胞肿瘤样增生并分泌各种炎症因子在RA发生、发展中起关键作用[2]。Ghrelin是一种内源性增食欲肽[3]，除了可以调节摄食行为和能量代谢外，最新研究发现在多种炎症疾病中，Ghrelin可以下调促炎性细胞因子[4]。本文主要对Ghrelin的結构及生物学特性、Ghrelin与炎症和免疫的关系以及Ghrelin与RA的关系进行简单概述。

1 Ghrelin及其受体的结构与生物学特征

Ghrelin是1999年日本学者Kojima等[3]首次从大鼠胃黏膜分离纯化出一种新的脑肠肽，这是第一个被发现的生长激素促分泌受体（GHS-R）的内源性配体。人类Ghrelin基因定位于3p25-p26，包括4个外显子和3个内含子，可编码117个氨基酸的被称为前Ghrelin原的多肽；通过选择性拼接机制，大鼠胃Ghrelin基因可产生两种Ghrelin原的异构体mRNA：Ghrelin和des-Gln14-Ghrelin前体分子mRNA[5]。人和鼠的前体Ghrelin分子经翻译后修饰产生一种含有28个氨基酸的辛酰化蛋白，其生物学活性取决于N端第3位丝氨酸残基上的酰基化基团，迄今发现的数种Ghrelin翻译后修饰的酰基化基团中辛酰基化的形式活性最强。参与Ghrelin酰基化的酶为Ghrelin辛酰化转移酶（GOAT）[6]。GHS-R属于G-蛋白偶联受体，其编码基因位于3q26.2，具有高度保守性，目前已知的有2种亚型，GHS-R1a和GHS-R1b。GHS-R1a由366个氨基酸组成，具备完整的7个跨膜区，为Ghrelin的功能性受体，可促进生长激素（GH）释放；而GHS-R1b只有5个跨膜区段，含289个氨基酸，为Ghrelin的非功能性受体，不能与Ghrelin和GHSs结合，GHS-R1b的生物学功能尚不清楚[7]。Ghrelin的作用由GHS-R1a所介导，两者结合后，可经磷脂酶C（PLC）、甘油二酯（DG）、三磷酸肌醇（IP3）和蛋白激酶C（PKC）途径使胞浆内Ca2+浓度增高而发挥各种效应[8]。

2 Ghrelin与炎症和免疫

神经内分泌系统与免疫系统之间存在着双向联系，而这种联系由一系列的细胞因子、激素和神经肽所介导。近年研究表明，Ghrelin可能是一种免疫调节剂，具有增强免疫反应和下调抗炎因子的作用[4]。Ghrelin及GHS-R的配体可能作为内分泌-神经-免疫调节网络的信号分子发挥作用。Ghrelin和GHS-R广泛存在于淋巴器官，人类淋巴细胞和中性粒细胞上存在Ghrelin和GHS-R信号系统[9]。Ghrelin可使幼龄和老龄小鼠外周血淋巴细胞和胸腺细胞数增加，并能增强胸腺细胞的分化能力；经Ghrelin处理的小鼠表现为脾内细胞毒性和记忆性淋巴细胞数目增加，接种肿瘤细胞系后移植瘤的发生率和转移能力均下降[10]。

研究表明免疫细胞释放的炎性细胞因子可作用于中枢神经系统，进而调节机体摄食行为和能量的动态平衡[11]。在啮齿类动物，Ghrelin可防止内毒素引起的食欲减退，减少细胞因子的分泌，从而降低LPS诱发内毒素休克的死亡率[12]。人外周血T淋巴细胞和单核细胞可表达Ghrelin及GHS-R，Ghrelin及GHS-R结合后，可选择性抑制厌食性促炎细胞因子的表达[13]。而在小鼠内毒素血症模型中，体外培养的小鼠脾脏T淋巴细胞可表达Ghrelin及GHS-R mRNA，Ghrelin可产生抗炎效应和消除内毒素引起的厌食[12]。已有研究结果支持Ghrelin参与炎性反应和免疫调控，其在免疫抑制患者的炎性反应和胸腺功能重建中可能发挥潜在的治疗作用[14]。

3 Ghrelin与RA的关系

3.1 RA患者血循环中Ghrelin水平变化

有关RA患者血循环中Ghrelin水平的变化已经有很多报道。Otero等[15]首次报道了RA患者Ghrelin水平明显低于正常对照组；福氏完全佐剂诱发的大鼠关节炎模型（AA）实验中，AA大鼠Ghrelin水平第7天时显著低于对照组，第15天时恢复至对照组水平。而Granado等[16]发现AA大鼠Ghrelin水平升高，给予Ghrelin激动剂腹腔注射8 d后AA大鼠患肢肿胀程度得到改善，关节炎评分降低，血清白介素（IL）-6水平也有所降低。Gonzalez-Gay等[17]报道肿瘤坏死因子（TNF）-α阻滞剂治疗RA患者可以提高血循环Ghrelin的水平。Koca等[18]的研究表明，RA患者血清总Ghrelin水平低于Behcet病患者和正常对照组，各组间酰基化Ghrelin水平差异无统计学意义；血清Ghrelin水平与RA患者的临床和实验室指标无显著相关性。Stofkova等[19]报道在AA大鼠中，血清Ghrelin表达增加，下丘脑弓状核GHS-R mRNA表达也增加。紧接着Stofkova等[20]研究发现，在AA大鼠中Ghrelin在血循环中的水平比相应的对照组均高，其中食物限制组AA大鼠的Ghrelin增高最显著。Karagiozoglou-Lampoudi等[21]研究发现非TNF-α拮抗剂治疗的RA患者血清Ghrelin水平比正常对照组低，接受TNF-α拮抗剂治疗的幼年特发性关节炎患者Ghrelin水平显著提高。张金山等[22]研究发现活动期RA患者血清Ghrelin水平显著低于正常对照组，而TNF-α水平明显高于正常对照组，两者无显著相关性。活动期RA患者关节滑液Ghrelin和TNF-α水平均显著高于血清，并且Ghrelin与TNF-α水平呈负相关。同一年，张金山等[23]有关Ghrelin和瘦素的另一篇报道表明，与健康对照组相比，RA组血清Ghrelin浓度显著降低，瘦素水平明显增高。相关性分析表明，RA组患者Ghrelin与瘦素水平呈直线负相关。Magiera等[24]研究表明RA患者Ghrelin水平比正常对照组高，升高的Ghrelin经过一年的英夫利昔治疗后有所降低，但是并没有恢复到正常水平。

3.2 Ghrelin在骨代谢中的作用

Ghrelin可以促进成骨细胞的增殖和分化，抑制细胞凋亡，提高骨密度。Ghrelin引起的成骨细胞增殖很可能是通过PI3K和MAPK信号通路实现的[25]。Ghrelin慢性中枢给药通过一个独立的食欲调节机制可以提高骨密度；Ghrelin口服给药可以促进颅骨骨缺损大鼠形成新的骨组织和修复膜内骨[26]。在人体内，围绝经期、绝经期和绝经前期妇女血循环Ghrelin的水平与骨密度呈正相关，但是更年期和绝经后与绝经前相比明显降低；在老年妇女，Ghrelin与松质骨密度相关，而不是总骨或者密质骨；在肥胖的青少年女孩中，Ghrelin与骨密度和骨矿物质含量呈负相关[8]。

Ghrelin对软骨代谢也有明显的调节作用。Caminos等[27]报道人、大鼠和小鼠的软骨细胞表达Ghrelin肽和mRNA。Ghrelin很可能在软骨代谢中起重要作用，因为研究发现Ghrelin主要在增殖和成熟区表达，抑制细胞代谢率，提高cAMP的生成，抑制软骨细胞的代谢活性。另外，Ghrelin还能降低自发性和胰岛素诱导的软骨细胞对长链脂肪酸摄取。Gomez等[28]研究结果显示，GOAT mRNA表達于小鼠软骨组织和体外培养的ATDC-5软骨细胞系。人的软骨细胞系和原代培养的软骨细胞也可表达GOAT mRNA。此外，GOAT mRNA在ATDC-5细胞分化早期（3～7 d）表达水平较低；而在软骨细胞分化晚期GOAT mRNA水平逐渐增加。最后，在所有的药物和激素实验中，只有脂多糖（LPS）能够使GOAT表达显著减少。

3.3 RA患者Ghrelin基因多态性

Ozgen等[29]检测了土耳其103个RA患者和103个健康对照组4个常见Ghrelin单核苷酸多态性位点（single nucleotide polymorphisms，SNP）Arg51Gln，Leu72Met，Gln90Leu和A-501C的基因频率，研究结果发现RA患者和健康对照组Ghrelin SNPs频率分别为82.5%和79.6%，差异无统计学意义。但是A-501C SNP与RA早期发病有关联。Robledo等[5]检测了950个RA患者和950个健康对照组，都是西班牙白种人，研究结果发现病例组和对照组GHS-R基因多态性没有明显的差异，表明GHS-R基因多态性在RA遗传易感基因中作用不大。Rodríguez-Rodríguez等[30]共检测659个RA患者GHSR rs509035，rs512692和rs2922126 多态性位点发现它们都不是RA患者发生心血管疾病的易感基因。

4 展望

随着有关Ghrelin各种生物学功能的研究越来越多，Ghrelin被认为是一种非常有前景的药物。目前已经有大量关于Ghrelin临床人体试验报道，参与者包括健康对照组、肥胖患者、切除术前后、肿瘤、垂体疾病、糖尿病、饮食失调、心力衰竭等；统计发现Ghrelin的不良反应只有20%，且目前尚未发现重度不良反应[31]。RA主要以慢性多关节滑膜炎、骨及软骨破坏为主要特征，呈持续性、反复发作，常导致致残率明显的增高。RA的发病机制至今尚未完全清楚，治疗也无特别满意的办法。根据现有的研究报道，Ghrelin很有可能参与RA疾病的发生和发展，深入研究Ghrelin在RA发生中的功能及分子机制，不仅可以更好地理解RA的发病机制，也可以为RA的治疗提供新策略。Ghrelin很有可能成为RA治疗的一个新的突破点。

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（收稿日期：2016-07-21 本文編辑：李亚聪）