摘 要：核转录因子NF-κB由Sen等在1986年首先发现于B淋巴细胞，它可与免疫球蛋白的κ轻链基因增强子10bp DNA序列(5′-GGGACTTTCC-3′)特异结合，调控免疫球蛋白κ轻链的转录[1]。NF-κB活化存在正负反馈两种途径。例如炎症刺激时可使内皮细胞的NF-κB活化，促进内皮细胞分泌TNF-α，而TNF-α又是NF-κB的激活剂，通过正反馈作用，进一步激活NF-κB，增加其他细胞因子的分泌，引起级联反应(cascades)。而负反馈途径主要是ⅠκBα亚基的增加及P50同源二聚体的增多，与NF-κB竞争结合κB序列从而抑制其活性[2]。NF-κB在心肌细胞中扮有重要的角色，其与心肌细胞凋亡、心肌缺血-再灌注、心肌中的抑制剂等有着密不可分的关系。对这几个方面做一简述。
关键词：NF-κB；TNF-α；心肌细胞凋亡；心肌缺血-再灌注损伤
中图分类号：R542.2 文献标识码：A 文章编号：1673-2197(2008)08-000-00
1 FκB与心肌细胞凋亡
细胞凋亡(apopotosis)是多细胞有机体为调控机体发育、维护内环境稳定，由基因控制的细胞主动的一种程序性的死亡过程。
张波[3]等在山羊心脏体外循环模型上发现，缺血再灌注(IR)组主动脉阻断60min所致的缺血、缺氧，在明显激活NF-κB的同时，可引起心肌细胞的凋亡与坏死；而缺血预适应(IPC)组在实施IPC后NF-κB活性也有一定程度的升高，但在心脏再缺血60min以及再灌注90min后，NF-κB的活性受到明显抑制，再灌注后心肌细胞的凋亡与坏死率也显著减小，从而产生心脏保护效应；IPC+脯氨酸二硫氨基甲酸酯(ProDTC)组在IPC前、IPC过程中应用NF-κB的抑制剂ProDTC后，NF-κB的活性受到明显抑制，但在再灌注后NF-κB激活明显，IPC的保护效应消失，心肌细胞凋亡率及坏死率明显高于IPC组。提示，在IPC过程中，随缺血次数的增加，NF-κB被激活，反过来会抑制再灌注后的NF-κB激活程度，从而减轻心肌细胞凋亡及坏死，为IR心肌提供一定的保护作用。而IPC中使用ProDTC能特异性地抑制IPC后NF-κB的激活，从而阻断IPC的保护效应。NF-κB与心肌细胞凋亡关系密切，NF-κB可能是启动心肌Fas、Fasl等促凋亡基因表达的重要转录因子，其激活可以促进上述基因的表达，从而介导细胞凋亡的信号转导通路。而IPC可通过抑制IR后NF-κB的活化，而上调抗凋亡因子Bcl2表达程度，从而起到抗凋亡作用[4]。
Bcl2是最重要的抑制细胞凋亡的基因，其编码的蛋白质可抑制细胞凋亡和延长细胞寿命。TNF-α可刺激心肌细胞使I-κB降解而激活NF-κB，导致依赖NF-κB激活的基因转录和与核DNA的结合增加，诱导心肌细胞发生凋亡[5]。而Bcl2的腺病毒介导基因的转录阻止了新生心肌细胞被TNF-α诱导的凋亡，NF-κB的核DNA结合活性在表达Bcl2的心肌细胞中显著增强，并伴随I-κB蛋白水平降低，Bcl2介导的I-κB丧失可被蛋白酶小体抑制物lactacystin阻断，NF-κB的活性被抑制。
近年随着分子生物学的进展，关于NF-κB参与凋亡调控的机制研究正不断深入。有结果提示NF-κB可能与心肌细胞凋亡有关：①NF-κB激活剂(TNF-α)可介导心肌细胞凋亡；②诱导心肌细胞凋亡的过程中伴有NF-κB的活化；③Fas、Fasl等促凋亡基因的启动子含有NF-κB结合位点；④通过抑制NF-κB的活化可降低缺氧诱导的抗凋亡因子Bcl2表达的下降幅度。
2 NF-κB与心肌缺血-再灌注损伤
在心脏手术过程中常常发生不同程度的心肌缺血再灌注损伤。其中，NF-κB是心肌缺血再灌注过程中的重要调节因子。NF-κB活性的变化直接影响炎症反应的过程和多种细胞因子的表达水平，从而影响心肌缺血再灌注过程的转归。
Li等通过钳闭离体灌注鼠心的灌注管造成缺血模型，首次发现：单纯短暂缺血即可诱发大鼠的离体心脏中出现明显的NF-κB活化。Li等认为NF-κB在缺血早期的激活可能是一系列炎症早期基因的快速表达的分子机制，而短暂缺血后的再灌注进一步增加了NFB的激活程度。再灌注时产生的活性氧(reactive oxygen species，ROS)和IκBβ复合物导致了NF-κB的持续激活。体心脏中出现明显的NF-κB活化。EMSA显示缺血后5min，核内NF-κB的活性明显增高，并持续到缺血30min后，Westen印迹显示胞浆IκBα蛋白在缺血后4、5、7.5min时显著降低，在10min后又逐渐恢复。IκBαmRNA水平在缺血10min后上升64%，在缺血30min后上升74%，从而解释了缺血10min后IκBα的逐渐恢复[6]。最近研究表明：氧化应激可能通过一特殊的信号途径激活NF-κB。通常TNF-α和LPS激活NF-κB时，ⅠκBα32和36位丝氨酸残基发生快速磷酸化，再经遍在酶的作用，最后被蛋白酶小体水解[7]。有研究发现在心肌缺血再灌注前腹腔注射当归注射液后可使再灌注心肌HSP表达增强，而NF-κB活性减弱，这些改变又与再灌注心肌超微结构改善、SOD活性增强和MDA含量下降同步出现[8]。在对照组研究中，我们发现心肌短时间(5min)的单纯缺血即引起胞质IκBα水平的明显降解，同时有相对应的NF-κB的DNA结合活性增加和心肌的众多细胞因子如TNF-αmRNA的高表达[9]。
由此看来，NF-κB在心肌缺血-再灌注中既有对机体不利的一面，但可能也参与了诸如IPC等心肌保护机制。目前对其作用机制仍不十分明了，还有待于进一步的研究。
3 NF-κB在心肌中的抑制剂
NF-κB是一个存在于各种组织包括心肌血管内皮细胞中的因子，在正常情况下与其抑制因子(IκB)结合，以非活性状态存在于胞浆中。当心肌缺血和再灌注时产生的氧自由基可激活NF-κB。NF-κB激活后与IκB解体，进入细胞核，调节相应基因使白细胞粘附因子得以合成与表达，进而使白细胞粘附于血管内皮细胞，并进入组织释放氧自由基造成心肌组织损伤。
有实验结果表明[10]，对照组局部心肌收缩性减低，心肌梗死面积大，缺血再灌注损伤明显，组织病理学亦呈现特征性的缺血再灌注损伤改变，白细胞粘附和浸润现象明显；免疫电泳测定显示NF-κB活性明显增高。实验组使用特异性抑制NF-κB激活制剂PDTC，结果显示，心肌NF-κB活性明显降低，白细胞粘附和浸润减轻，缺血再灌注损伤显著减轻。这就可以看出核转录因子的激活在兔心肌缺血再灌注损伤中起重要作用，抑制其激活有益于心肌保护。有研究表明匹莫苯能改善生存质量，实验室发现匹莫苯阻止了NF-κB的活性。这说明匹莫苯通过对NF-κB的抑制而抑制前炎性细胞因子的产生[11]。氨力农也被显示能降低NF-κB的活化，Cha-nani[14]等对氨力农和米力农在心肌细胞中的炎症反应进行研究，选用鼠的心肌细胞经过LPS和TNF-α的处理后，两者都可诱导NF-κB的表达，用临床相应的氨力农和米力农进行治疗，发现氨力农治疗组中NF-κB的表达明显降低，而米力农治疗组中NF-κB的表达却较前增高，NF-κB所诱导的炎性反应增强。同时也发现洋地黄类药物能增加炎性反应。
血管紧张素转化酶抑制剂类药物是对心力衰竭有明显肯定性作用的药物，在几个研究中发现血管紧张素转化酶抑制剂类药物有直接抗炎的作用，用兔子模型对血管紧张素转化酶抑制剂喹那普利的研究中发现，喹那普利可以明显降低NF-κB的活性。在其他动物模型中亦可发现血管紧张素转化酶抑制剂类药物对心力衰竭后心脏的保护作用[12]。研究证明心脏是产生内源性NF-κB的主要部位，尤其在心力衰竭的过程中，NF-κB则通过多种途径来诱导炎性反应和细胞凋亡。Ito[13]等研究表明抗心律失常药物胺碘酮也能通过抑制NF-κB的活性来抑制TNF-α和IL-6的产生，从而减少心力衰竭发生过程中危害因子的产生。他汀类降脂药也是让心力衰竭病人受益匪浅的药物，现研究也发现其可通过抑制NF-κB活性来降低TNF-α和IL-6在血浆中的浓度[14]。Yasuyuk[15]对一种新的NF-κB抑制剂IMD-0354进行研究，结果显示IMD-0354通过抑制IκB的磷酸化从而抑制NF-κB的活性，能显著降低心肌的缺血再灌注损伤。
由些看来，抗氧化剂、蛋白激酶抑制剂、免疫抑制剂都可以抑制NF-κB因子，这些因子对于治疗心肌疾病有着看要的作用。目前，其抑制机制还不是很清楚，有待于进一步的深入研究。
综上所述，NF-κB在心肌细胞中扮演着重要角色，对于NF-κB的研究现在也越来越多，但尚无能够特异性针对心肌或内皮细胞的NF-κB药物，用来治疗心脏疾病或心肌损伤。随着近年来对NF-κB以及心脏疾病或心肌损伤与NF-κB相互关系的研究的深入开展，必将有助于对NF-κB的充分利用。
参考文献：
[1] 张波，王志农，等.核转录因子κB对羊缺血预适应心肌细胞凋亡的影响[J].中华外科杂志，2005，43(2)：101~102.
[2] Zechner D，Craig R，Hanford DS，et al.[J].Jbil Chem，1998，273(14)：8232~8239.
[3] Li C，Browder W，Kao RL. Early activation of transcription factor.NF-kB duringische miainper fused rat heart [J].Am J Physiol，1999，276(2)：543~552.
[4] 王成夭，王焱林，等.当归对大鼠缺血再灌注心肌HSP70和NF-kB的影响[J].中华外科杂志，2005，26(1)：31~34.
[5] 汪永义，薛松，等.NF-kB激活在大鼠心肌细胞缺血再灌注损伤中的意义[J].中华实验外科杂志，2004，21(5)：560~577.
[6] 王云，渠川铮，等.抑制核转录因子减轻心肌缺血再灌注损伤[J].中华胸心血管外科杂志，2001，17(2)：105~106.
(责任编辑：陈涌涛)