Maresins在炎症性疾病中的作用研究进展①

郑翰华 杨靖梅 吴亚菲 （口腔疾病研究国家重点实验室，国家口腔疾病临床医学研究中心，四川大学华西口腔医院牙周病科，成都 610041）

既往观点认为多种免疫细胞和细胞因子相互作用可诱发炎症反应［1］。随着研究深入，现有观点认为炎症消退障碍是炎症迁延不愈、组织损伤加重的原因之一，因此促进炎症消退可能成为炎症治疗的新方向。

SPMs是一类脂质介质，由必需脂肪酸衍生而来，包括脂氧素（Lipoxin，LX）、消退素（Resolvin，Rv）、保护素以及Maresins（MaR）［2］。炎症消退阶段，巨噬细胞吞噬凋亡的中性粒细胞，通过胞葬作用保护周围组织免受凋亡细胞内容物损害。MaR是唯一由巨噬细胞分泌的SPM，具有强大抗炎活性［3］。本文就MaR的生物学效应及机制进行综述。

1 MaR的生物合成

MaR是在炎症消退过程中由巨噬细胞分泌的内源性二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）衍生物，主要包括MaR1、MaR2和MaR-LS。MaR1、MaR2和MaR-LS为同分异构体，由于羟基、碳碳双键位置不同具有不同结构，从而发挥不同作用，其中MaR1已被证实具有强大抗炎作用。MaR1主要由M2型巨噬细胞合成，活化的巨噬细胞在12-脂氧合酶（12-lipoxygenase，12-LOX）作用下，在DHA分子的第14位碳原子插入氧原子，产生13S，14S-环氧化物中间体，通过环氧化物水解反应在15-LOX作用下合成MaR1，其完整的立体结构式为7R，14S-2OH-4Z，8E，10E，12Z，16Z，19Z-DHA［4］。此外，血小板和中性粒细胞联合作用也可产生MaR1，血小板中的12-LOX将DHA分子转化为13S，14S-环氧化物中间体，在中性粒细胞中转化为MaR1［5］。

2 MaR1促进炎症消退的作用机制

2.1 中性粒细胞 MARCON等［6］分离了小鼠骨髓来源中性粒细胞，促炎刺激后中性粒细胞迁移显著增加，而MaR1预处理可显著抑制中性粒细胞迁移，利于炎症局限。CHIANG等［7］将分离的人外周血中性粒细胞与MaR1在IL-8环境中共培养，显微镜记录中性粒细胞相对于IL-8环境的距离，实时记录中性粒细胞向IL-8的趋化过程，结果发现与对照组相比，MaR1处理组中性粒细胞距IL-8环境更远，提示MaR1能够降低中性粒细胞的趋化作用，说明MaR1可直接抑制中性粒细胞向炎症因子迁移，将中性粒细胞限制在炎症部位，促进炎症消退。

GONG等［8］在培养的中性粒细胞中加入LPS，Western blot检测发现抗凋亡蛋白B细胞淋巴瘤-2（B cell lymphoma 2，Bcl-2）和髓细胞白血病-1（Myeloid cell leukemia 1，Mcl-1）表达迅速增加，MaR1预处理的中性粒细胞则不会出现Bcl-2和Mcl-1表达增加；同时，通过流式细胞术分析凋亡的中性粒细胞百分比，发现MaR1处理组中性粒细胞凋亡百分比显著升高，说明MaR1可诱导中性粒细胞凋亡。

2.2 巨噬细胞 巨噬细胞吞噬凋亡的中性粒细胞对炎症消退具有重要意义，巨噬细胞识别并吞噬凋亡的中性粒细胞促进炎症消退［9］。如巨噬细胞不能及时完成这一过程，则中性粒细胞细胞膜破裂，胞内多种酶进入周围组织，导致组织损伤［10］。SERHAN等［11］将MaR1预处理的巨噬细胞与中性粒细胞共培养，荧光检测仪评估巨噬细胞吞噬中性粒细胞的数量，发现与对照组相比，MaR1增加了吞噬中性粒细胞的数量，推测MaR1可诱导巨噬细胞对凋亡中性粒细胞的胞葬作用［12］。GONG等［8］在LPS刺激小鼠气管后静脉注射MaR1，收集支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF），光学显微镜观察发现，与对照组相比，含有凋亡小体的巨噬细胞增加，说明MaR1可促进巨噬细胞的胞葬作用。

另外，MARCON等［6］发现LPS刺激的巨噬细胞中加入MaR1，IL-1β、IL-6、TNF-α和INF-γ等M1型巨噬细胞相关因子水平显著降低，提示MaR1可抑制巨噬细胞向M1型极化；QIAO等［13］对急性肺损伤小鼠静脉注射MaR1后通过流式细胞术检测小鼠肺组织来源巨噬细胞，与对照组相比，MaR1注射后第2天，M1型巨噬细胞比例降低，M2型巨噬细胞比例升高，M2/M1升高，说明MaR1在炎症早期可促进巨噬细胞向M2型极化，促进炎症消退，加速组织修复［14］。CHIANG等［7］采用荧光显微镜实时记录巨噬细胞对荧光标记的大肠杆菌的吞噬作用，发现加入MaR1后，巨噬细胞对大肠杆菌的吞噬作用增强；MaR1作用于LGR6质粒转染的人外周血单核巨噬细胞时，其对大肠杆菌的吞噬作用进一步增强，推测MaR1可能通过LGR6增强巨噬细胞的吞噬作用。

2.3 Th17/Treg Treg和Th17动态平衡对维持机体稳态有重要意义，Treg和Th17比例失衡会导致慢性炎症迁延不愈［15-16］。CHIURCHIÙ等［17］发现MaR1不仅抑制Th17产生和IL-17释放，还可抑制初始T细胞分化成为Th1、Th17，促进其分化为Treg。该研究组使用CD4+初始T细胞分别在有利于Th17和Treg分化的条件下加入MaR1，结果发现两种分化条件下，与未加入MaR1的对照组相比，RORc mRNA表达降低，而Foxp3 mRNA表达上升，说明MaR1可抑制Th17分化，促进Treg分化［17］。

JIN等［18］在CD4+初始T细胞中加入MaR1，流式细胞术检测Th17和Treg比例，结果发现与对照组相比，MaR1处理组Th17比例降低，Treg比例升高；RT-PCR测定RORc、FoxP3表达，发现MaR1组RORc表达降低，FoxP3表达升高；ELISA检测发现，与对照组相比，MaR1可降低上清中IL-17表达，增加IL-10和TGF-β表达，说明MaR1可抑制Th17分化，促进Treg分化。

2.4 Ⅱ型先天淋巴细胞（innate lymphoid cells type2，ILC2） ILC2是一类淋巴细胞亚群，在IL-25和IL-33等刺激下能够产生IL-4、IL-5、IL-9和IL-13等Th2型细胞因子，在控制炎症和体内免疫平衡中发挥重要作用［19］。MaR1与ILC2相互作用可抑制NF-κB聚集和NF-κB p65活化，进而抑制ILC2释放IL-5、IL-13等促炎因子，还能够增加双调蛋白（amphiregulin，AREG）产生，促进Treg分泌免疫抑制性外泌体，促进炎症消退［20-22］。

3 MaR1与炎症性疾病的关系

3.1 消化道疾病 研究发现，MaR1对小鼠急性胰腺炎（acute pancreatitis，AP）有一定治疗作用［23-24］。MUNIR等［24］通过ELISA检测MaR1治疗的AP小鼠血清中淀粉酶、脂肪酶、IL-1β、IL-6水平，相较于对照组显著降地；HUANG等［25］通过ELISA检测发现MaR1治疗后，AP小鼠血清中抗炎因子IL-10含量升高，且高剂量MaR1作用更显著，提示MaR1可抑制AP小鼠血清炎症因子表达，且呈浓度依赖性。同时，LV等［23］通过Western blot检测发现，MaR1处理AP小鼠后，TLR4、MyD88和p-NF-κB p65表达降低，说明MaR1可能通过抑制AP小鼠TLR4/NF-κB信号通路发挥抗炎作用，从而缓解组织损伤［26］。MUNIR等［24］进一步发现，与健康对照小鼠相比，AP小鼠NF-κB p65从细胞质到细胞核的转运增多，注射MaR1后，AP小鼠NF-κB p65转运受到抑制，提示MaR1降低了胰腺组织中NF-κB活化，进而降低TNF-α、IL-1β和IL-6等促炎因子表达，减轻胰腺炎严重程度［27］。提示MaR1对AP炎症消退具有一定促进作用。

3.2 呼吸道疾病 FREEDMAN等［28］通过气相色谱-质谱联用检测发现，哮喘患者气道黏膜中DHA水平降低，来源于DHA的MaR1水平也降低［3］。欧国春等［29］通过HE染色比较MaR1治疗哮喘小鼠后肺气道上皮细胞损伤情况，发现相较于对照组，MaR1治疗组上皮受损减轻，且支气管和血管周围炎症细胞浸润减少。同时，统计收集的BALF炎症细胞总数、肺泡巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞数量，结果显示，与哮喘组相比，MaR1处理组炎症细胞总数、嗜酸性粒细胞和中性粒细胞数量减少，提示MaR1可减轻哮喘小鼠肺部炎症，同时发现哮喘组小鼠BALF中IL-13、IL-4和IL-5和血清中IgE、卵清蛋白特异性IgE水平显著高于健康小鼠，给予MaR1后，上述炎症因子及免疫球蛋白表达均显著降低，提示MaR1可能通过抑制IgE相关Th2免疫应答减轻哮喘小鼠肺部炎症。GONG等［30］发现，MaR1治疗后急性肺损伤小鼠BALF中TNF-α、IL-1β、IL-10、IL-6等促炎因子、CXC型趋化因子角化细胞源性趋化因子水平显著降低，且肺组织中性粒细胞浸润受抑制。另外，MaR1还可下调细胞间黏附分子1（intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）、P-选择素及CD24表达，从而抑制中性粒细胞黏附。NORDGREN等［31］发现暴露于有机粉尘的小鼠腹腔注射MaR1能够减少支气管上皮细胞IL-6、ICAM-1表达，减少支气管中中性粒细胞浸润，从而减轻小鼠肺部炎症反应。综上，MaR1对呼吸系统炎症有一定治疗作用。

3.3 免疫系统疾病 MaR1对关节炎治疗也具有一定作用。JIN等［18］通过超高效液相色谱-串联质谱定量检测发现活动性RA患者血液和关节滑膜液中MaR1水平显著低于非活动性RA患者。NORLING等［32］也证实RA小鼠关节中MaR1分泌减少。JIN等［18］通过RT-PCR检测发现活动性RA患者外周血中Foxp3 mRNA表达显著降低，而RORc mRNA表达上调，FoxP3/RORc降低，说明RA患者外周血中Treg减少，Th17增多，Treg/Th17比例失衡，进一步通过ELISA检测关节炎（collagen-induced arthritis，CIA）小鼠发现，小鼠腹股沟和腋窝淋巴结中促炎因子TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6及Th17相关细胞因子IL-17水平上调，而Treg相关因子IL-10和TGF-β水平降低，提示MaR1可能是通过上调Treg/Th17比例促进关节炎症消退。

3.4 内分泌疾病 糖尿病是一种全身低度炎症性疾病［33］。HONG等［34］认为糖尿病会破坏巨噬细胞功能，导致SPM生成不足，炎症不能及时消退。研究表明，糖尿病患者血浆中MaR1水平显著降低［35］。TANG等［36］通过Western blot、RT-PCR和免疫荧光检测小鼠肾小球系膜细胞NLPR3、IL-1β表达，发现其在高糖组中表达增加，MaR1处理后表达降低；同时通过RT-PCR和ELISA检测肾小球系膜细胞TGF-β1和纤维连接蛋白（fibronectin，FN）表达，结果显示高糖组肾小球系膜细胞TGF-β1和FN表达增加，MaR1处理后二者表达降低，推测MaR1可通过促进炎症消退减轻早期纤维化，治疗糖尿病肾病。

3.5 脓毒血症 HAO等［37］发现MaR1能够显著提高脓毒血症小鼠存活率。HE染色发现MaR1治疗组小鼠肺和肝脏组织中炎症细胞数量显著减少，肺组织出血减轻，表明MaR1可减轻脓毒血症小鼠肺和肝脏炎症反应，对器官起保护作用［38］。同时发现与对照组相比，脓毒血症小鼠血清中的TNF-α和IL-6水平显著升高，而MaR1处理后，上述细胞因子水平下降。HAO等［37］进一步利用主成分分析发现，MaR1可影响脓毒血症小鼠血清和肺代谢模式，脓毒血症小鼠血清中低密度脂蛋白/极低密度脂蛋白、葡萄糖、异亮氨酸和丙酮水平降低，MaR1处理显著提高了以上代谢产物水平；脓毒血症小鼠肺组织中乙酸盐和异亮氨酸水平升高，MaR1治疗后，两种代谢物水平均下降，说明MaR1还可通过调整机体代谢维持内环境稳态。

3.6 牙周疾病 WANG等［39］通过液相色谱-串联质谱检测发现局限型侵袭性牙周炎（localized aggressive periodontitis，LAP）患者外周静脉血中MaR1表达减少，体外试验发现，与健康对照者相比，LAP患者巨噬细胞对牙龈卟啉单胞菌（Parphyromonas gingivalis）、伴放线聚集杆菌（Aggregatibacter actinomycetemcomitans）等牙周致病菌的吞噬能力减弱，加入MaR1后，巨噬细胞对以上两种致病菌的吞噬能力显著提高。最近一项临床前研究发现，在大鼠第一磨牙拔牙窝放置含MaR1的明胶海绵，发现MaR1可使拔牙创面提前2～4 d闭合，矢状面组织学切片也显示，与对照组相比，MaR1组伤口宽度显著缩短，证实MaR1可加速伤口愈合，同时显微计算机断层扫描测量发现放置MaR1的部位牙槽骨吸收减少，说明MaR1可促进拔牙创面愈合，减少牙槽骨吸收［40］。TOBÓN-ARROYAVE等［41］的一项横断面研究发现，牙周炎患者唾液中LX4水平降低，但MaR1、Protectin水平升高，说明牙周炎患者唾液中SPM失衡，推测炎症发展阶段，宿主可能正在合成MaR1、Protectin作为保护性屏障以减轻牙周组织受破坏程度，但其作用尚不足以抵消骨吸收部位LPS的促炎作用。ALBUQUERQUE-SOUZA等［42］在炎症状态下的人牙周膜干细胞（human periodontal ligament stem cells，hPDLSCs）中加入MaR1，RT-PCR和免疫荧光检测发现，加入MaR1后，牙周膜标志物α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、Tenomodulin、PN表达显著上调，α-SMA、Tenomodulin、PN可通过促进成纤维细胞、成骨细胞和干细胞迁移及胶原纤维形成参与牙周膜再生。同时流式细胞术证实hPDLSCs中以上标志物和CD44、CD73、CD105表达增加，CD44、CD73和CD105作为TGF-β受体，在炎症过程中刺激成纤维细胞黏附和迁移，促进纤维组织形成。

4 结语

炎症消退是机体恢复稳态的重要生理过程，炎症消退障碍与多种炎症性疾病发展密切相关，促进炎症消退成为治疗炎症性疾病的一种新策略。因此，作为特异性促炎症消退介质，MaR1在炎症性疾病治疗中有着广泛应用前景，但MaR1在炎症性疾病中的作用及机制有待进一步探索。