腺苷A2受体在特发性肺纤维化中的作用机制

赵梦雅，黄 高，刘 杨，陈蕾蕾

（贵州中医药大学，贵阳 550025）

特发性肺纤维化（IPF）是一种以逐渐加重的呼吸困难和肺功能不可逆下降为特征的慢性、进行性肺间质疾病。此病在发展过程中受炎症反应、肺损伤、免疫反应和纤维生成等要素的综合影响，共同导致机体出现肺泡损伤、成纤维细胞增殖以及细胞外基质（ECM）大量沉积等病理表现[1]。我国目前IPF患病人数呈逐年增加的趋势，且预后不良[2]。相关统计得出，IPF发病率与年龄增长成正相关，且生存率低、发病率高，其具体发病机制尚未达成共识[3-4]，但有足够的证据表明其与炎症反应有关[5]。

腺苷（ADO）是一种内源性嘌呤核苷，在受伤或压力条件下释放并代谢于细胞外的产物。生理状态下的腺苷浓度较低，一但处于缺血缺氧组织或是炎症反应中，其浓度瞬间倍增，可提高至原状态下的100倍[6]。腺苷作为炎症介质，参与了多种炎症反应，被定义为细胞和器官的“危险信号”[7]，其对生物的影响，可通过与周围细胞的膜表面上的特异性结构（腺苷受体）结合从而发挥生物学活性。经研究[8-9]表明，腺苷受体家族共包括四种亚型，分别为 ADORA1、ADORA2A、ADORA2B和 ADORA3（即A1、A2A、A2B、A3），在人体组织中分布广泛。四种腺苷受体在不同环境中的表达和功能是不同的，本研究主要探讨对象为腺苷A2受体（ADORA2），其对腺苷酸环化酶（adenylate cyclase，AC）起激动作用，在IPF发展过程中起重要作用。

激活ADORA2介导的P38MAPK信号转导通路是肺泡巨噬细胞分泌IL-6的前提，肺泡巨噬细胞分泌的IL-6是导致IPF发病的主要原因，基于此，本研究拟简析腺苷A2受体在IPF的发病机制。

1 激活ADORA2介导的P38MAPK信号转导通路是肺泡巨噬细胞分泌IL-6的前提

根据腺苷A2受体与腺苷亲和力不同，分为高亲和力的A2A及低亲和力的A2B受体[10]。两种受体结构相似，功能相反。腺苷A2A受体在家族中分布更为广泛，功能更为强大，在心、肺等组织以及中性粒细胞、单核巨噬细胞、内皮细胞和成纤维细胞等中均呈高水平表达[11]，主要介导着炎症反应。研究[12]表明A2A受体可被腺苷及腺苷类似物选择性的激活，通过活化腺苷酸环化酶（AC），提高cAMP的浓度，抑制肺组织中的中性粒细胞发生趋化，减少对内皮细胞的黏附以及与单核细胞的脱颗粒，具有抗炎作用。Folkesson等[13]证实，A2A受体激动剂GW328267C，可使肺损伤大鼠的肺功能得到明显改善，在调节过程中起到增强肺部液体运输的作用，以此表明激活腺苷A2A受体，可使肺泡液清除率（AFC）得到上升。曲楠[14]研究发现腺苷A2a受体激动剂通过抑P38MAPK活性，直接或间接影响多种转录因子的活性，减少炎症因子的释放，保护冠状动脉微栓塞所致心肌损伤。

腺苷A2B受体与A2A受体结构相似，但其功能却完全不同，甚至相反。A2B受体在内皮细胞、成纤维细胞等均能发现。由于在正常生理条件下机体内腺苷浓度较低，因而无法激活腺苷A2B受体，但在机体受到病理损伤时便可使A2B受体达到激活状态，表现为致炎受体，促进了炎症反应[15]。激活后的腺苷A2B受体可与胞内Gs蛋白偶联，从而激活腺苷酸环化酶AC，使胞内cAMP水平升高，进一步激活PKA信号通路，导致cAMP反应元件结合蛋白（CREB）磷酸化。腺苷A2B受体亦可激活丝裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinases，MAPK）信号通路，具有诱导肺部成纤维细胞分化为成肌纤维细胞的能力，在肺部炎症组织中表达明显上调，提示以腺苷A2B受体作为靶点治疗肺脏疾病具有一定优势[16]。

研究[17]发现，蛋白激酶MAPKAPK-2（MK2）是调控炎症反应的关键分子，能调控TNF-α和IL-6的转录水平，在调控细胞因子产生、转录因子活化及炎症受体表达等方面也均有参与。P38丝裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen activated rotein kinases,P38MAPK）是MK2的上游蛋白激酶，由Brewster JL等发现[18]。多种炎症因子和生长因子及应激反应可使P38MAPK的酪氨酸和苏氨酸双磷酸化，从而激活P38MAPK。激活的P38MAPK可激活细胞中的转录因子ATF2、ELK-1、CHOP等，它们中许多都参与 IL-6、TNF-α，TGF-β1 等炎症因子的表达[19]。P38MAPK作为MAPK四大通路之一，可与IL-6、TNF-α，TGF-β1等相互作用，最终导致磷酸化激活并上调[20]。研究发现，通过抑制P38MAPK的活化可减轻 LPS 诱导的炎症反应及促炎细胞因子的表达，表现为 TNF-α、IL-1β 和 IL-6 的表达降低[21]。TNF-α能直接或间接通过受体,刺激IPF中胞外基质沉积，并上调纤维化标志物I型胶原和a-SMA的表达，故TNF-α在IPF中起关键作用[22]。在IPF形成过程中，TGF-β被认为是致纤维化的关键性细胞因子，其可通过促进成纤维细胞向肌成纤维细胞分化，产生过多的ECM，在肺纤维化的发病机制中起着中心作用[23]。故可通过作用于ADORA2介导的P38MAPK信号转导通路调控炎症细胞因子分泌，起到控制IPF发展的作用。

2 肺泡巨噬细胞分泌的IL-6是导致IPF发病的主要原因

IPF发生的主要病理特点是早期以下呼吸道急性炎症反应为主，表现为大量炎症细胞浸润，肺泡巨噬细胞（AM）活化、释放炎性介质导致毛细血管内皮细胞（AEC）和肺泡上皮细胞损伤，大量成纤维细胞和肌成纤维细胞病理性増生转型、増殖，后期细胞外基质（ECM）成分在肺泡和间质内沉积，纤维组织过度修复造成肺损伤，最终导致肺纤维化，其中免疫与炎症反应贯穿始终，故AM的激活，并释放炎性介质是导致IPF发病的重要原因[24]。

肺泡巨噬细胞（AM）存在于肺泡内，当肺组织受到致病微生物侵袭或者损伤时，AM被激活并释放大量炎性介质，如TNF-α、IL-6等，进一步触发炎症反应的发生，从而建立肺部炎症微环境[25]。此时，肺泡巨噬细胞会启动强烈的促炎反应以维持组织稳态，但过度的炎性反应往往会加重组织损伤，从而诱发各种肺部疾病，包括急性肺损伤、慢性阻塞性肺病、支气管哮喘、肺纤维化等[26]。

IL-6主要来源于单核细胞、吞噬细胞，是促炎因子。Thanh-Thuy T等[27]发现肺巨噬细胞产生IL-6，其在体内可导致小鼠的肺纤维化，增加肺中的肌成纤维细胞、纤维连接蛋白和胶原含量。同时，在细胞实验中IL-6能激活成纤维细胞的增殖和细胞外基质蛋白的产生，这种作用与肺纤维化的进展有关。Kemly Philip等[28]研究发现，腺苷A2B受体选择性活化肺泡巨噬细胞参与调节腺苷在IPF中的作用，使用腺苷A2B受体拮抗剂可以显著减少IL-6的释放，从而减慢IPF进程。

3 小结

目前IPF治疗的思路主要有三种[29]，包括干预生长因子及其受体或下游信号传导、破坏胶原及其它细胞外基质成分合成[30]以及诱导成纤维细胞凋亡[31]。腺苷是ATP分解代谢的产物，激活腺苷A2A受体可起到抑制炎症反应的作用，可避免组织进一步损伤，因而推测对于腺苷A2A受体的深入研究仍可作为治疗IPF最有发展前景的方向之一。此外，需明确腺苷A2A受体的过度激活可能导致机体的免疫保护作用受限，导致肺损伤情况加重。基于此，腺苷A2A受体的作用机制仍需探索完善，课题组后续也将结合分子生物学设计相关动物及细胞实验，进一步明确腺苷A2A受体在IPF发病过程的作用机制。