p38MAPK信号通路与肾小球疾病关系的研究进展

程闰夏，杨琳琳，林云，曹灵(西南医科大学附属医院，四川泸州646000)

免疫机制是肾小球疾病的始发机制，在此基础上，炎症介质的参与会促进肾小球疾病的发生和发展[1]。p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)信号通路是丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族的重要成员之一，由MAPK激酶激酶、MAPK激酶及p38MAPK组成。p38MAPK通路能转导多种细胞外信号，尤其在氧化应激环境中，会产生大量炎症介质包括炎症细胞、炎症因子，引起足细胞凋亡、基质沉积等效应。近年研究发现，在肾小球疾病发生过程中，p38MAPK信号通路可在上游被高血糖、前炎症因子、氧化应激等多种因素诱导激活；活化的p38MAPK信号通路接着可通过激活下游炎症细胞，诱导炎症介质表达，产生细胞因子等途径而导致足细胞损伤。本文就近年来p38MAPK通路与肾小球疾病关系的研究进展做一综述。

1 p38MAPK的生物学特点

1.1 p38MAPK信号通路的组成 p38MAPK信号通路主要由MAPK激酶激酶、MAPK激酶及p38MAPK组成，其中p38MAPK的结构亚型包括6种，分别为p38α(p38α1、p38α2)、p38β(p38β1、p38β2)、p38γ 和p38δ[2]。p38MAPK亚型在体内广泛表达，但不同亚型表达的部位不同，p38MAPKα在所有的细胞和组织中广泛表达，但在大脑、肝脏和胰腺中表达水平低于其他组织；p38MAPKβ在脑、胸腺和脾脏中高表达，但很少表达在肾上腺、肺、肾、肝、胰；p38MAPKγ几乎仅表达于骨骼肌；p38MAPKδ则在胰腺、肠、肾上腺、肾脏、心脏表达水平较高。

1.2 p38MAPK信号通路的传导 在各种因素(如缺氧)的刺激下，首先，磷酸化信号通路最上游的MAPK激酶激酶(包括MEKK1、MEKK2、MEKK3、MEKK4、MLK2/3、DLK、ASK1、TP12和TaK1)，然后磷酸化MAPK激酶(包括MKK3、MKK4、MKK6)，接着作用于p38MAPK残基，残基发生磷酸化后，p38MAPK发生活化。总的来说，经典的MAPK级联反应为三级酶促级联反应，包括细胞内三个蛋白激酶激活的序贯步骤[3]：始发于MAPK激酶激酶的激活，接着磷酸化并激活MAPK激酶，随后，MAPK激酶通过对邻近的苏氨酸和酪氨酸的双重磷酸化而激活MAPK，最终参与细胞生长、分化、对环境的应激反应以及炎症反应等过程。

1.3 p38MAPK信号通路的功能 p38MAPK信号传导通路被活化后，既可以通过磷酸化各种不同的蛋白，如热休克蛋白27(HSP27)、淋巴细胞特异性蛋白-1(LSP-1)、环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)和酪氨酸羟化酶等，调节细胞的骨架稳定性，介导细胞凋亡和存活；也可以通过磷酸化不同的转录因子，包括单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、核因子κB(NF-κB)和抑癌基因p53等，间接或直接导致炎症因子如白细胞介素-1(IL-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等的产生，参与炎症反应和肿瘤的发生[4]。

2 p38MAPK信号通路与原发性肾小球疾病

原发性肾小球疾病包括急性肾小球肾炎、急进性肾小球肾炎、肾病综合征、慢性肾小球肾炎和隐匿性肾小球肾炎等。目前研究发现，p38MAPK信号通路参与了急进性肾小球肾炎、肾病综合征的发生发展过程，但尚未查见p38MAPK信号通路在急性肾小球肾炎、慢性肾小球肾炎和隐匿性肾小球肾炎的研究报告。

2.1 p38MAPK信号通路与急进性肾小球肾炎 急进性肾小球肾炎是肾小球肾炎中最严重的类型，以血尿、蛋白尿及进行性肾功能减退等为主要临床表现。急进性肾小球肾炎发病过程中，p38MAPK信号通路起了重要作用。在急进性肾小球肾炎发病期间，足细胞表面p38MAPK磷酸化水平增高，促使下游的致炎细胞因子如TNF-α、IL-1表达上调，促发炎症反应。Ralf等[5]应用抗TNF-α抗体干预急进性肾小球肾炎模型小鼠，会抑制TNF-α的表达，在一定程度上减少淋巴细胞的产生，抑制新月体的形成，减轻肾脏的损伤。Polzer等[6]应用p38MAPK抑制剂SB203580干预急进性肾小球肾炎大鼠模型，发现能抑制p38MAPK的双重磷酸化，使p38MAPK表达水平降低，减少肾小球周围炎症细胞的浸润，抑制急进性肾小球肾炎病变的发展。近年研究发现，中药茵芋苷能减少急进性肾小球肾炎大鼠模型p38MAPK的表达，下调IL-1等炎症因子的表达水平，明显降低尿蛋白[7]，表明抑制p38MAPK能够有效抑制急进性肾小球肾炎病变进展，p38MAPK信号通路在急进性肾小球肾炎发病中发挥了重要作用。

2.2 p38MAPK信号通路与肾病综合征 肾病综合征是最常见的一组肾小球疾病。大量蛋白尿(>3.5 g/d)、低蛋白血症(<30 g/L)、水肿和高脂血症是肾病综合征的主要临床表现。足细胞损伤在肾病综合征的发生中发挥重要作用[8]，而p38MAPK的活化在足细胞的损伤和肾病综合征的病理生理过程中起着举足轻重的作用[9]。在肾病综合征模型大鼠体内发现，在缺氧等刺激下，p38MAPK通路上游的MEKK4、DLK等磷酸化后，激活MKK3/6，在苏氨酸和丝氨酸双重磷酸化作用下，导致足细胞表面p38MAPK磷酸化水平增高，激活p38MAPK，最终下游底物热休克蛋白(HSP27)被激活。肌动蛋白是足突的主要成分，对维持机械屏障的完整性有关键作用。HSP27被活化后可解聚肌动蛋白丝，使足突之间的黏合作用丧失，促进足突广泛融合，细胞骨架的完整性丧失，导致蛋白从肾小球基底膜漏出，产生大量蛋白尿。因此，干预该通路的传导有助于延缓肾病综合征的进展。Wang等[10]应用积雪草苷干预肾病综合征模型大鼠，发现积雪草苷能抑制肾病综合征模型大鼠p38MPAK信号通路的传导，下调HSP27的表达水平，保护足细胞骨架，减轻蛋白尿症状，表明抑制p38MAPK能够有效抑制肾病综合征进展。此外，Zakiyanov等[11]发现肾病综合征模型大鼠肾组织内的基质金属蛋白(MMP-2)基因启动子上包含有NF-κB结合位点，所以一些细胞外刺激信号如病毒、DNA损害剂激活p38MAPK信号通路后，可活化细胞质中未被激活的NF-κB因子，活化的NF-κB进入核内后与MMP-2的NF-κB位点紧密结合，使MMP-2表达上调，加速Ⅳ型胶原在肾小球基底膜沉积，促进肾病综合征的发展。以上研究表明，p38MAPK信号通路在肾病综合征发病中发挥了重要作用。

此外，肾病综合征的常见临床病理类型有微小病变型肾病、系膜增生性肾小球肾炎、系膜毛细血管性肾小球肾炎、膜性肾病、局灶节段性肾小球硬化。几乎不同的病理类型都有足细胞的损伤，故足细胞的损伤在这些疾病的发生中起着很重要的作用。p38MAPK的活化在膜性肾病、局灶节段性肾小球硬化足细胞的损伤过程中起着重要的作用，但尚未发现p38MAPK信号通路在系膜增生性肾小球肾炎、系膜毛细血管性肾小球肾炎和微小病变型肾病等病理类型的相关研究。

2.3 p38MAPK信号通路与局灶节段性肾小球硬化 局灶节段性肾小球硬化(FSGS)是临床常见的肾小球疾病，如果不加以控制，会导致肾功能衰竭。p38MAPK信号通路在局灶节段性肾小球硬化病变的发展中发挥着较大的作用。局灶节段性肾小球硬化代谢异常，导致氧化应激，促进p38MAPK磷酸化，p38MAPK活化后，一方面通过结缔组织生长因子(CTGF)促进细胞外基质(ECM)沉积和纤连蛋白(FN)的产生，加速纤维化进展；另一方面通过MCP-1诱导巨噬细胞浸润，产生炎症；两者共同促进了肾小球的硬化。Wang等[12]研究发现，用对乙酰氨基酚干预FSGS大鼠后，对乙酰氨基酚能减轻氧化应激，抑制p38MAPK磷酸化水平，下调CTGF的表达，减缓硬化的速度。

2.4 p38MAPK信号通路与特发性膜性肾病 特发性膜性肾病本质是一种免疫性疾病，由免疫反应起始所致，继而引起足细胞的一系列损伤。活化的免疫复合物C5b-9是一种膜攻击复合物，是特发性膜性肾病发生发展的主要原因。在氧化应激的情况下，激活p38MAPK信号传导通路，介导C5b-9对足细胞的损伤[13]。李莲花等[14]通过对膜性肾病大鼠研究，发现黄芪重楼固肾方能抑制p38MAPK细胞信号通路，减轻膜性肾病大鼠足细胞的损伤，改善膜性肾病大鼠的临床表现。

3 p38MAPK信号通路与继发性肾小球疾病

继发性肾小球疾病包括糖尿病肾病、狼疮性肾炎、乙肝病毒相关性肾炎、过敏性紫癜肾炎等。目前研究发现，p38MAPK参与了糖尿病肾病、狼疮性肾炎的致病过程，但p38MAPK在其他继发性肾小球疾病的研究少见报道。

3.1 p38MAPK信号通路与糖尿病肾病 糖尿病肾病是糖尿病最严重的微血管并发症之一，是慢性肾功能衰竭的主要病因之一。越来越多的证据表明，系膜细胞(MC)的增殖和细胞外基质(ECM)沉积有助于糖尿病肾病的发生和发展[15]。因此，抑制MC增殖和ECM积聚是治疗糖尿病肾病的一种有效方法。TGF-β1通过TAK1-MKK6途径活化p38 MAPK-NF-κB下游通路，使炎症因子TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等表达增多，引发炎症反应，促进糖尿病肾病的发展。目前有研究发现，黄葵胶囊、雷公藤总苷能够通过减少TGF-β1表达，下调肾组织信号通路中关键信号分子p38MAPK蛋白表达水平，抑制p38MAPK-NF-κB炎症信号通路活性，减少巨噬细胞的浸润及炎症因子TNF-α、IL-6的表达，减轻肾组织的炎症性损伤[16,17]，表明抑制p38MAPK能够有效抑制糖尿病肾病的进展。

另外，在糖尿病肾病患者的肾脏中，各种生化反应如蛋白质的非酶糖基化、葡萄糖自氧化会产生大量氧自由基[18]，而此时抗氧化酶的活性如超氧化物歧化酶(SOD)由于代谢紊乱、高血糖等因素受到抑制，可在高糖环境和氧自由基双重刺激下，p38MAPK信号通路被激活，最终使通路下游的α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、纤维连接蛋白(FN)和层黏连蛋白(LN)过度合成，加速糖尿病肾病的肾纤维化。研究发现，六味地黄丸能通过抑制氧化应激反应，进一步抑制p38MAPK的活化，减少α-SMA、FN的表达，进而减轻肾纤维化的进展[19]，表明抑制p38MAPK能够有效抑制糖尿病肾病的进展。

3.2 p38MAPK信号通路与狼疮性肾炎 狼疮性肾炎是系统性红斑狼疮(SLE)的主要并发症，肾小球肾炎和肾小管间质炎症是狼疮性肾炎的病理特征，故减轻肾脏炎症有助于延缓狼疮性肾炎的进展[20]。一方面，p38MAPK在B细胞和T细胞内表达非常丰富，在调节免疫反应方面发挥着核心作用，通过产生和激活炎症因子如单核细胞趋化因子(MCP-1)、IL-10等，活化淋巴细胞，促进狼疮性肾炎的进展。p38MAPK特异性抑制剂能减少狼疮性肾炎患者肾脏和血液循环中巨噬细胞、T细胞和IgG水平，抑制炎症因子的释放，延缓肾脏病变进展。另一方面，p38MAPK信号通路活化后，NF-κB表达增加，可导致炎症介质释放，促进巨噬细胞浸润肾组织，诱导狼疮性肾炎的发生和发展。近年有学者通过去甲泽拉木醛治疗狼疮性肾炎模型大鼠，发现去甲泽拉木醛能够减少p38MAPK通路中NF-κB的表达，抑制炎症介质的释放，改善狼疮性肾炎肾脏病理进展[21]，表明抑制p38MAPK能够有效抑制狼疮性肾炎的进展。

综上所述， p38MAPK信号通路作为丝裂原酶家族最重要的成员之一，参与足细胞凋亡、系膜细胞增殖、基质沉积等生理病理过程，在调控原发性和继发性肾小球疾病的发生发展中均有重要作用[22]。随着对p38MAPK信号通路的研究不断深入，充分了解p38MAPK信号通路在肾小球疾病过程中的作用机制，可为肾小球疾病的治疗开辟广阔的前景。

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