淋巴毒素β受体在动脉粥样硬化性疾病中的研究进展*

刘利， 呼宇， 朱鹏， 郑少忆

南方医科大学南方医院心血管外科(广东广州 510515)

动脉粥样硬化是心脑血管疾病的病理基础，全球每年约有2 000万人死于动脉粥样硬化性疾病[1]。在我国，心血管疾病已成为我国居民健康的主要威胁，心血管病死亡率居城乡居民总死因的首位(农村为44.60%，城市为42.51%)[2]。在动脉粥样硬化的发生过程中，慢性炎症反应起着重要作用[3]。淋巴毒素β受体(LTβR)是肿瘤坏死因子(TNF)超家族成员之一，是调节组织和器官内环境稳态的重要蛋白质受体。TNF通过不同的信号通路，参与协调炎症和免疫反应，而LTβR通过与其配体LTα1β2和LIGHT结合，参与调控核因子-κB(NF-κB)通路的经典通路和非经典通路，从而启动细胞增殖、分化和凋亡等生理活动[4]。人类编码LTβR的基因位于染色体(CHR)12上，而蛋白受体LTβR是由细胞外结构(ECD)、跨膜结构(TMD)和胞内结构(ICD)3个主要结构构成的，由435个氨基酸组成的Ⅰ型糖基化蛋白。与其他肿瘤坏死因子超家族(TNFSF)成员一样,LTβR在胞外有4个富含半胱氨酸的结构域，使其具备受体的特异性以及对配体的亲和力。胞内尾部不含死亡区域，但有1个富含脯氨酸的膜近端区域和2个与TNF受体相关因子结合的位点[5]。淋巴毒素(LT)同样属于TNF超家族的成员，通过形成三聚体分子(LTα3或LTα1β2)与受体结合，参与淋巴细胞与周围组织的信号传导[6]。这些特异性细胞表面受体包括TNF受体p55、TNF受体p75、单纯疱疹病毒侵入介质(HVEM)和LTβR，但是LTβR仅能被LTα1β2和LT相关的诱导配体结合和激活。这两种配体都只在活化的淋巴细胞、NK细胞或滤泡B细胞的特殊亚群上表达。与之相对，LTβR不是在淋巴细胞上表达，而是在内皮细胞、平滑肌细胞和髓系细胞上表达。由于这种分布特点，信号传导是严格单向的，从淋巴细胞到其他免疫细胞和周围组织[7]。近年来就LTβR的研究不断深入，发现在动脉粥样硬化疾病发展的过程中，LTβR起重要作用。

1 LTβR与动脉粥样硬化的关系

很早就有学者研究LTα、LIGHT与动脉粥样硬化的关系，但第一次有证据证明LTβR与动脉粥样硬化密切相关，是在人类血液循环系统中检测LTβR水平的研究中发现的。Owens等[8]发现血液循环中的LTβR水平与传统的心脏危险因素、肾功能以及一些与动脉粥样硬化相关的炎症和非炎症生物标记物有显著的相关性。LTβR还与多种动脉粥样硬化负荷指标相关，包括冠状动脉钙化、主动脉斑块和主动脉壁厚度。不过该研究检测的是可溶性LTβR，而不是膜结合受体。实验提到，LTβR与动脉粥样硬化表型的关联程度并不强，不是一个临床上有价值的生物标志物，但同时证实了LTβR及其配体在动脉粥样硬化病理生理学中的作用，LTβR是可能作为一个治疗靶点的。该研究并未确定LTβR在动脉粥样硬化中的配体是LTα1β2、淋巴毒素相关配体或是其他刺激因子。

2 LTβR与单核细胞、巨噬细胞的关系

LTβR在动脉粥样硬化过程中的作用仍存在争议，促动脉粥样硬化作用和抗动脉粥样硬化作用(巨噬细胞通过LTβR加速胆固醇排出)均有报道。Grandoch等[7]基于造血细胞中缺乏LTβR表达会对骨髓嵌合体起到动脉粥样硬化保护作用进行研究。他们认为单核细胞LTβR的表达是动脉粥样硬化的关键点。在APOE-/-/LTβR-/-小鼠模型中，动脉粥样硬化斑块负荷明显低于APOE-/-小鼠，而且斑块内CD11b+/f4/80+巨噬细胞数量减少，mac2阳性巨噬细胞数量减少。因此，他们认为减少单核/巨噬细胞的迁移是抑制APOE-/-/LTβR-/-小鼠动脉粥样硬化进展的基础。相对的，流式细胞仪分析显示APOE-/-/LTβR-/-小鼠单核细胞增多，且以Ly6Clow单核细胞增多最为明显。在循环系统中，单核细胞上的LTβR被激活，通过白细胞功能相关抗原-1(LFA-1)和细胞内黏附分子-1(ICAM-1)等来实现动脉粥样硬化发展过程中对血管壁的黏附；而LTβR通过激活Ccl5/Ccr5通路促进斑块炎症发生，从而促进动脉粥样硬化的进展。Wei等[9]研究表明，LIGHT可以通过LTβR介导巨噬细胞迁移和血管平滑肌细胞增殖。在胰岛素抵抗(IR)与代谢综合征(METS)小鼠模型中也证实，LIGHT/LTβR轴是动脉粥样硬化的主要途径之一，LTβR的失活可减轻METS/IR小鼠中与动脉粥样硬化相关的炎症并抑制巨噬细胞增殖[10]。

Ly6Clow在动脉粥样硬化中的作用同样存在争议。有研究表明，Ly6Clow单核细胞进入动脉粥样硬化斑块的程度远比Ly6Chigh单核细胞小，并可能触发B细胞产生抗体而发挥抗动脉粥样硬化的作用，且不依赖T细胞[11]。也有研究报道，Ly6Clow单核细胞通过摄取氧化的低密度脂蛋白，以携带胆固醇的形式进入动脉粥样硬化的病变部位，从而促进动脉粥样硬化[12]。此外，Lo等[13]研究表明，LT和LIGHT是控制脂质代谢关键酶的关键调节因子，T细胞LIGHT表达失调后可导致高三酰甘油血症和高胆固醇血症。他们在低密度脂蛋白受体缺乏的小鼠中发现，在缺乏控制血脂水平的条件下，抑制LT和LIGHT信号的可溶性LTβR的表达可减轻血脂异常程度。

Edgel等[14]在TNFR1-/-/R2-/-型小鼠中发现，LT在巨噬细胞中均可以通过与其配体LTβR结合，并增加ABCA 1蛋白的表达。ABCA-1是一种广泛表达的膜表面蛋白，它利用ATP作为能量来源，将游离胆固醇从细胞内转运到细胞外并与载脂蛋白结合，例如载脂蛋白AⅠ等。由于ABCA-1是促进动脉巨噬细胞胆固醇输出的关键蛋白，而且胆固醇负荷是动脉粥样硬化早期病变发展的重要特征，因此LT和LTβR很有可能参与到阻止动脉粥样硬化的发生中。

3 LTβR在血管内皮中的作用

动脉粥样硬化的发病机制涉及内皮功能障碍、脂质积聚、炎症、血管平滑肌细胞增殖、基质转换和钙化等多种因素的复杂相互作用[15]，其中血管内皮功能的稳定，不仅是血液循环的保障，同时也是维持血液内环境稳态中重要的一环。血管内皮功能障碍不仅表现为一氧化氮(NO)代谢紊乱和血管反应性的改变，包括对脂蛋白的通透性和氧化的增加，白细胞黏附能力的增强和在内膜下的积聚，细胞外基质代谢改变，以及凝血平衡的失调[16]。有研究表明，血流动力学紊乱在动脉粥样硬化过程中起着重要作用，动脉粥样硬化斑块的非随机性分布也证实了这一点，其发生部位多位于血流湍流和血流高压区域。在层流中血管内皮细胞会高表达内皮型一氧化氮合酶 (eNOS)、环氧合酶-2(COX-2)和锰依赖的超氧化物歧化酶[17]，发挥着抗血栓、抗黏附、抗增殖、抗炎和抗氧化作用。相反，在湍流中，内皮细胞被激活NF-κB通路从而促进炎症和淋巴器官的发育[18-19]。在炎症和淋巴器官发生中，LTβR主要通过NF-κB的2条通路参与[20]。在NF-κB经典通路中，LTβR激活IKK和RelA，从而表达包括血管细胞黏附分子-1、巨噬细胞炎症蛋白-1和巨噬细胞炎症蛋白-2的促炎分子。此外，这一途径还会增加NF-κB2(p52 和p100)及p100前体的表达，后者受到第2条途径的调控。第2条途径涉及Nik的激活，进而激活IKK生成具有结合活性的p52。p52与配体(例如RelB)转移到细胞核，激活与次级淋巴器官相关的基因的转录，如SLC、ELC、BLC、SDF-1和BAFF。此外，在小鼠模型中进行的与Ccl5基因启动子连锁的研究表明，NF-κB对Ccl5的表达具有关键作用。Ccl5/Ccr5可以通过PI3K/Akt、MEK、ERK激活NF-κB，从而激活αvβ3整合素，促进细胞迁移[21]。

4 LTβR参与动脉粥样硬化

前面提到，在动脉粥样硬化进程中，单核细胞向动脉内膜转移和巨噬细胞富集化是非常重要的一环。越来越多的研究表明，在内膜炎症的发生过程中外膜同样处于一种炎症状态。Gräbner等[22]发现，在老年APOE-/-小鼠中，腹主动脉内膜斑块下的内侧平滑肌细胞(SMCs)通过LTβR的激活，表达淋巴源性趋化因子CXCL 13和CCL 21。这些信号反过来触发了复杂的主动脉外膜三级淋巴器官(ATLOs)的发育，这些器官包括淋巴导管网络、B细胞滤泡内的生发中心、浆细胞团、T细胞区的高内皮静脉和高比例的调节性T细胞。实验中观察到，在动脉粥样硬化斑块和ATLOs之间的组织中检测到CD11c+CD68+细胞的富集，而且Ly6Clow单核细胞的表达水平高于Ly6Chigh单核细胞，因此在动脉粥样硬化斑块中聚集的Ly6Clow单核细胞可能就是通过激活MSC而诱导ATLOs的激活。另一项关于APOE-/-小鼠的研究也表明[23]，ATLOs控制着高度集中在主动脉的T细胞反应。ATLOs可以促进T细胞的募集，启动CD4+T细胞，产生CD4+、CD8+、表达调节性T细胞效应器和具有中枢记忆的细胞，将原始CD4+T细胞转化为调节性T细胞，并通过特殊的树突状细胞和B细胞呈递抗原。而血管平滑肌细胞的LTβR通过维持ATLOs的结构、细胞形态和大小起到抗动脉粥样硬化的作用。

然而，ATLOs在主动脉中的病理生理作用目前尚不完全清楚，ATLOs在不同的分化阶段会募集并产生具有相反活性的淋巴细胞亚群，包括活化的CD4+和CD8+效应T细胞、自然和诱导形成的CD4+调节性T细胞以及B-1和B-2细胞。在动脉粥样硬化过程中，ATLOs形成了双重的先天免疫和适应性免疫反应并发挥不同的作用[24]。

5 展望

作为心脏损伤、肾脏损伤等常见生物标记物，肝脏再生、脂质稳态、高内皮细胞分化以及动脉粥样硬化等多种生物学过程均涉及LTβR。LTβR通过广泛参与细胞的诱导凋亡、产生各种细胞因子以及Peyer氏斑块和淋巴结的发育，在炎症和免疫反应过程中具有重要意义。考虑到LTβR信号通路的免疫系统功能，将其沉默表达可能会导致自身免疫性和炎症性疾病，包括类风湿关节炎、Sjgren综合征、自身免疫性胰腺炎、肝炎和结肠炎[5]。尽管尚未有关于LTβR的治疗应用于临床，针对该受体的动脉粥样硬化治疗药物也尚未被研制出来，但随着针对LTβR的更深入研究，LTβR可能不仅是作为生物标志物，在动脉粥样硬化性疾病中，LTβR信号通路可能会是减少炎症反应、延缓甚至逆转动脉粥样硬化性疾病的新治疗靶点。