与膜联蛋白A1抗炎作用相关的信号通路研究进展

王娟，张红

遵义医科大学，贵州遵义563000

膜联蛋白A1(AnxA1)是一种天然的内源性抗炎蛋白，具有内源性糖皮质激素调节作用。当中性粒细胞被激活时，AnxA1快速移动至细胞表面，以钙依赖性方式与膜磷脂结合锚定至细胞浆膜，并与黏附分子相互作用，通过减少炎症细胞的浸润、加速粒细胞的凋亡，抑制嗜中性粒细胞在组织中的聚集，从而促进炎症消退[1]。动物实验显示，AnxA1模拟肽Ac2-26可降低癫痫大鼠海马中的白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、生长调节性α蛋白(GRO/KC)水平，发挥神经抗炎保护作用[2]；AnxA1也可抑制哮喘大鼠肥大细胞脱颗粒及组胺释放，减少支气管肺泡液中的中性粒细胞及嗜酸性粒细胞积聚，实现抗炎抗过敏作用[3]；AnxA1还可提高皮肤移植小鼠皮下组织中的血管内皮生长因子A及抗炎因子水平，减轻皮肤移植术后的局部炎症，促进血管再生[4]。目前研究表明，AnxA1的抗炎机制主要与甲酰基肽受体(FPR)结合有关，通过抑制FPR受体的活性从而抑制中性粒细胞及单核细胞向炎症部位迁移[5]。其分子机制可能与受FPR调控的磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)、细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)、Gq/磷脂酶C(PLC)/蛋白激酶C(PKC)等信号通路有关。现将AnxA1抗炎涉及的信号通路综述如下。

1 AnxA1与PI3K/Akt信号通路

P13K属于胞内磷脂酰肌醇激酶，具有蛋白激酶和脂类激酶双重活性；Akt属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，是PI3K重要的下游分子。PI3K/Akt信号通路广泛存在于机体细胞中，是参与抗炎调节、细胞凋亡的重要信号通路，可通过调节各种免疫细胞的生长、发育和增殖来参与炎症细胞反应，影响各种细胞因子及炎症介质的释放[6]。多种生长因子和信号传导复合物，如成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子、人生长因子等均可激活PI3K，激活的PI3K在细胞质膜上形成第二信使三磷酸磷脂酰肌醇，促使Akt上游激活剂PDK1、PDK2磷酸化，进而激活Akt，活化的Akt通过磷酸化作用激活或抑制其下游靶蛋白来调控细胞的各种生物活动[7]。

研究表明，激活PI3K/Akt信号通路可抑制一氧化氮合酶(iNOS)及核因子κB(NF-κB)表达，降低血浆中TNF-α、IL-6、IL-10水平，减少炎症因子的产生，改善创伤和失血性休克导致的器官低灌注、全身炎症反应和肝、肾、肺等多器官功能衰竭[8～10]。He等[11]报道，在体外循环肺损伤大鼠模型中，胰岛素样生长因子-I可激活肺组织PI3K/Akt信号通路，使Akt磷酸化，抑制NF-κB p65表达，减轻肺损伤。Cui等[12]报道，AnxA1可激活PI3K/Akt信号传导，减少活性氧(ROS)产生，调节超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、丙二醛和乳酸脱氢酶的活性，减轻氧化应激反应，提高苯并芘处理的支气管上皮细胞的存活率。此外，AnxA1还可通过PI3K/Akt磷酸化降低支气管上皮B细胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白、细胞周期蛋白D1表达，从而减少支气管上皮细胞凋亡。AnxA1也可通过活化Akt，启动PI3K/Akt信号传导来减轻微血管并发症，缓解糖尿病肾脏和心脏的炎症反应[13]。AnxA1模拟肽Ac2-26可激活PI3K/Akt信号通路，抑制NF-κB活性、降低TNF-α水平，进而减轻心肌细胞病理性损伤及超微结构损伤，并最终减少心肌细胞凋亡[14]。

然而，Senchenkova等[15]研究认为，AnxA1可通过抑制Akt磷酸化，降低血栓烷B和调节磷脂酰丝氨酸的表达，减少血小板活化及聚集体形成，减轻缺血再灌注损伤导致的血管炎症反应。这可能与AnxA1直接作用于血管，通过降低血小板、中性粒细胞聚集抑制血栓形成，从而负反馈抑制凝血酶诱导PI3K/Akt磷酸化有关。

2 AnxA1与ERK信号通路

ERK信号通路又称三磷酸鸟苷结合蛋白(Ras)/丝苏氨酸蛋白激酶(Raf)/丝裂原活化蛋白激酶激酶(MEK)/ERK通路，它通过细胞膜受体将细胞外信号传递入细胞核内，从而介导细胞内特异蛋白的表达，参与调控细胞增殖、分化、凋亡、自噬等多种功能。ERK包括ERK1和ERK2，统称ERK1/2，是MAPK家族中的一员。ERK信号通路包括1个G蛋白偶联蛋白Ras和3个蛋白激酶Raf、MEK、ERK。正常情况下，Ras与二磷酸鸟苷结合处于失活状态，而当受到外界鸟苷酸交换因子刺激后，Ras与三磷酸鸟苷结合被激活，活化的Ras磷酸化Raf，引起下游MEK/ERK活化[16]。研究显示，激活的ERK可促进TNF-α、IL-1β、IL-6等炎症因子的产生，导致慢性阻塞性肺疾病模型大鼠气道炎症加重、肺泡正常结构破坏；抑制ERK磷酸化可降低转录因子NF-E2相关因子2信号表达，减少慢性阻塞性肺疾病大鼠支气管肺泡灌洗液中炎性细胞的数量[17]。

Parisi等[18]报道，缺乏内源性AnxA1可使小鼠角质形成细胞中ERK磷酸化增加，从而使嗜酸性粒细胞增多及肥大细胞激活，皮肤出现红斑、糜烂，表现为强烈的过敏反应。Gimenes等[19]报道，在癫痫持续发作大鼠模型中，AnxA1可通过减少ERK磷酸化，减弱炎症因子的释放，减轻大鼠海马区神经元损伤。Marmorato等[20]研究认为，AnxA1可通过抑制ERK1/2磷酸化减轻大鼠眼结膜炎症细胞浸润，降低眼部过敏反应。中性粒细胞是人类主要的循环白细胞，具有杀死和降解有毒微生物的功能，Ac2-26可通过调节ERK信号通路，对人中性粒细胞、单核细胞发挥趋化诱导的作用；在炎症或组织损伤部位，AnxA1可通过ERK信号通路调节中性粒细胞迁移，加速炎症消退，促进细胞内稳态的恢复[21]。

3 AnxA1与p38 MAPK信号通路

MAPK属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，其主要作用是将信号从细胞表面传递至细胞核内部，在多种受体信号传递途径中具有关键作用。p38 MAPK是MAPK通路的重要分支，是一类广泛分布于细胞质中的具有丝氨酸和酪氨酸双重磷酸化功能的蛋白激酶。p38 MAPK可激活下游的蛋白激酶、转录因子等实现信号转导，参与基因转录、细胞凋亡、细胞生长、免疫反应等各种病理生理过程[22]。MAPK在MAPK激酶的作用下，于酪氨酸和苏氨酸残基处发生磷酸化而被激活，进而激活下游的靶蛋白MKK3及MKK6，使p38 MAPK磷酸化激活。激活后的p38 MAPK可促进单核巨噬细胞产生TNF-α、IL-6、IL-4、IL-8等炎症因子[23]；而抑制p38 MAPK/NF-κB信号通路可改善氧化损伤引起的视网膜色素上皮细胞活力降低，减少细胞凋亡[24]。

p38 MAPK信号通路在调节炎症细胞损伤、细胞凋亡中起重要作用。Liao等[25]报道，在大鼠肺缺血再灌注损伤模型中，Ac2-26能显著抑制缺血再灌注诱导的p38 MAPK磷酸化，降低NF-κB p65水平，抑制NF-κB激活，减少中性粒细胞浸润和炎性细胞因子产生。Ding等[26]报道，AnxA1可抑制p38 MAPK信号通路相关的炎症级联反应，从而有效减轻自发性脑出血小鼠的神经炎症和脑水肿程度，改善短期神经功能。高效、及时的单核细胞募集是治疗急性炎症的关键步骤，它能够有效清除衰弱的中性粒细胞，促进炎症消退。AnxA1可通过p38 MAPK信号通路介导溶血磷脂酸受体和肌动蛋白细胞骨架动员，驱动单核吞噬细胞吞噬有害的中性粒细胞和凋亡细胞，进而减轻机体损伤部位的炎症反应[27]。

4 AnxA1与Gq/PLC/PKC信号通路

Gq蛋白是具有GTP酶活性的蛋白质，PLC是以Gq蛋白为传导物的磷脂酰肌醇信号通路的关键酶，PKC是一种Ca2+激活的磷脂依赖性蛋白激酶。Gq/PLC/PKC信号通路广泛分布于各种细胞、组织和器官，参与调节基因的表达、细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移等功能。静息状态下，Gq/PLC/PKC信号通路主要存在于细胞质中；当细胞受到外来刺激时，细胞膜上的Gq蛋白被激活，激活的Gq蛋白将细胞膜上的磷脂酰肌醇4,5-二磷酸分解为二酰甘油(DAG)和1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)，IP3动员细胞内钙库释放Ca2+到细胞质中与钙调蛋白结合，DAG在Ca2+的协同下激活PKC，然后通过PKC信号传导引起级联反应。Leppanen等[28]报道，在哮喘小鼠中，PKC基因敲除小鼠较野生型小鼠肺部炎症减轻，这可能与抑制Gq/PLC/PKC信号通路降低炎症细胞一氧化氮合酶(iNOS)表达、减少巨噬细胞产生IL-6有关。

研究显示，AnxA1不仅是Gq/PLC/PKC信号通路的下游靶点，而且细胞外的AnxA1也可以通过反馈回路来调控PKC系统。AnxA1可以促进PKC同工酶的膜结合，调节PKC信号的定位和活性，从而调控与细胞生长有关的分化、增殖机制[29]。Ren等[30]报道，过度激活Gq/PLC/PKC信号通路可导致炎症趋化因子NF-κB水平快速上升，加重腹主动脉瘤小鼠血管的炎症。此外，Gq/PLC/PKC信号通路还可催化AnxA1磷酸化，磷酸化的AnxA1能抑制血栓素形成、降低小鼠血管内皮单核细胞的黏附作用，减轻高密度脂蛋白诱导的血管内皮炎症[31，32]。

综上所述，AnxA1是一类钙依赖的膜磷脂结合蛋白超家族，广泛分布于各种真核细胞生物的细胞内及细胞外，作为先天免疫系统和适应性免疫系统的关键调节蛋白，在调控抗炎反应、细胞分化、增殖、凋亡以及吞噬清除凋亡细胞等细胞生命活动中发挥重要作用。AnxA1可通过多种抗炎信号通路调控炎症细胞的黏附、趋化、聚集以及凋亡细胞的吞噬，同时降低炎症因子的产生，从而在炎症发生、发展及消退过程中发挥重要作用。虽然有一部分通路机制尚未明确，但随着对AnxA1在抗炎方面信号通路的作用及机制的进一步了解，有助于开发AnxA1调控的以各种信号通路为靶点的药物，为临床疾病的预防及治疗提供新的思路。