氧化应激在系统性红斑狼疮中的研究进展

系统性红斑狼疮（ ＳＬＥ） 的发病机制目 前并不清楚。 从狭义上讲其可能归因于基因或环境因素导致的 Ｔ、Ｂ 淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞和中性粒细胞的功能失调［１］。 广义上说，ＳＬＥ 的发病机制与分子模拟、内源性抗原的修饰和异常暴露、ＳＬＥ 自身抗体的表达相关， 这些因素导致了致病性免疫复合物的形成， 造成了组织的损伤［２］。 最近研究发现，氧化应激与免疫系统交互影响， 可能是普遍存在于 ＳＬＥ的病理状态［ ３］。 那么， 氧化应激如何参与 ＳＬＥ 发生发展并不清楚。 因此，现将就氧化应激在 ＳＬＥ 发病机制中的研究现状及进展做如下综述，以寻找 ＳＬＥ 的诊治的新靶点。

１． 氧化应激和氧化产物： 氧化应激是指在内源性和外环境因素的共同作用下，活性氧化产物（ ＲＯＩ） 生成和灭活的失衡［４］。 按来源分，ＲＯＩ 可分为内源性和外源性两类。 内源性 ＲＯＩ 分为线粒体内和线粒体外两种。 前者主要是由线粒体膜上的呼吸链（ ＥＴＣ） 在氧化还原反应中产生的，后者主要由还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（ ＮＡＤＰＨ） 而产生。 外源性 ＲＯＩ 是由环境因素如紫外线、感染造成的。 按表现形式分，ＲＯＩ 可分为活性氧自由基（ ＲＯＳ） 和活性氮自 由基（ ＲＮＳ） 。 ＲＯＳ 主要包括超氧阴离子（． Ｏ-２ ） 、羟自由基（． ＯＨ）和过氧化氢（ Ｈ ２ Ｏ ２ ） 等， 而 ＲＮＳ 则包括一氧化氮（． ＮＯ） 、二氧化氮（． ＮＯ ２ ） 和过氧化亚硝酸盐（． ＯＮＯＯ-） 等。

２． 氧化应激对 ＳＬＥ 患者淋巴细胞的影响： ＳＬＥ 患者的氧化应激异常会继发细胞信号传导和功能的异常［５-６］。 这提示 ＳＬＥ 中淋巴细胞是氧化应激的主要靶细胞之一。 （１） 氧化应激对 ＳＬＥ 患者 Ｔ 淋巴细胞的影响：ＳＬＥ 的 Ｔ 细胞代谢异常的影响因子包括线粒体代谢异常、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（ ｍＴＯＲ） 失调、糖代谢、胆固醇和鞘糖脂代谢异常。 ＳＬＥ的 Ｔ 细胞线粒体代谢异常有 ３ 个特点：膜超级化、活性氧化产物增加和 ＡＴＰ 消耗增多。 ＳＬＥ 患者的 ＣＤ４＋Ｔ 淋巴细胞线粒体通常具有巨大线粒体的特征， 容易超级化， 坏死细胞增多，刺激淋巴细胞的自身活化。 ＳＬＥ 患者 Ｔ 细胞线粒体生物合成（ 线粒体含量增加和构成改变） 增多会促进活性氧化产物 ＮＯ 的生成增多， 过多的氧化产物会攻击呼吸链上的蛋白复合物体、脂类复合物，导致线粒体功能受损，线粒体功能紊乱又进一步损害线粒体的电子转移，导致 ＲＯＳ 增加，ＡＴＰ 生成减少。 ＡＴＰ 的生成和分解与线粒体融合／分离的调节状态相关。 Ｔ 细胞分化成长寿命 Ｔ 细胞和记忆 Ｔ 细胞需要线粒体融合，机体氧化磷酸化， 促进 ＡＴＰ 的生成； Ｔ 细胞激活时，线粒体分裂，机体有氧糖酵解，促进 ＡＴＰ 的耗解。 ＳＬＥ 患者Ｔ 细胞的线粒体融合和分离处于紊乱状态，这影响了 ＡＴＰ 的生成与分解。 此外，ＳＬＥ 患者 Ｔ 细胞线粒体功能还受代谢酶基因表达水平的影响。 狼疮鼠 ｓlｅ １ｃ２ 的 Ｔ 细胞的线粒体代谢酶 ＥＳＲＲＧ 的表达不活跃。 分别编码线粒体膜上的 ＡＴＰ合酶、解耦联蛋白 （ ＵＣＰ） 的 ＭＴ-ＡＴＰ６、ＵＣＰ２ 基因的多态性与 ＳＬＥ 易感性相关，这亦可能是 ＳＬＥ 患者 Ｔ 细胞 ＡＴＰ 生成减少的原因之一。 ｍＴＯＲ 是丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶， 在整合细胞内外信号转导、调整合成分解过程中具有重要作用。它分为两种形式： ｍＴＯＲ 复合体 １ （ ｍＴＯＲＣ１） 和 ｍＴＯＲ 复合体 ２（ ｍＴＯＲＣ２）。 ｍＴＯＲ 受能量、生长因子、环境压力、营养等多因素的调节。 ｍＴＯＲ 对免疫细胞的分化具有重要作用。ｍＴＯＲＣ１ 被激活 时， Ｔ 细 胞倾向 于向 Ｔｈ１ 和 Ｔｈ１７ 分化。ｍＴＯＲＣ１ 被 抑 制 时， Ｔ 细 胞 倾 向 于 向 Ｔｒｅｇ 细 胞 分 化。ｍＴＯＲＣ２ 也参与 Ｔｈ１ 和 Ｔｈ２ 的分化。 ｍＴＯＲＣ２ 通过 Ａｋｔ 活化后促进 ＩＦＮ-γ 的分泌，进而 Ｔｈ１ 细胞的分化［７］。 ｍＴＯＲＣ２通过阻止细胞因子信号转导抑制因子 ５ （ ＳＯＣＳ５） 的表达和激活 ＰＫＣθ 和 ＮＦ-κＢ 介导的转录来促进 Ｔｈ２ 的分化。 ｍＴＯＲ通过 Ａｋｔ 活化对调节性 Ｔ 细胞起抑制作用［８］。 ｍＴＯＲＣ１ 对滤泡辅助性 Ｔ 细胞的作用还不十分明确， 但是通过 ＲＮＡ 结合蛋白 Ｒｏｑｕｉｎ-１ 可以解除 ＡＭＰＫ 激酶对 ｍＴＯＲＣ１ 的负向调控作用，促进 Ｔｆｈ 细胞的分化和类狼疮表型的表达。 ｍＴＯＲ对 ＳＬＥ 的 Ｔ 细胞的线粒体跨膜电位（ΔΨｍ） 的激活具有重要作用，它能介导 ＣＤ３ζ 的替换过程。 用雷帕霉素阻滞 ｍＴＯＲ，使 ＣＤ３ζ 链的替换过程受阻， 能阻断 ＴＣＲ／ＣＤ３ 复合体信号的传导。 葡萄糖代谢影响 Ｔ 细胞的功能。 葡萄糖的分解产能有 ３ 条途径： 磷酸戊糖途径（ ＰＰＰ）、氧化磷酸化和有氧糖酵解。 自身抗原激活的 Ｔ 细胞的葡萄糖代谢主要表现为氧化磷酸化，而外来抗原激活的 Ｔ 细胞葡萄糖代谢主要表现为有氧糖酵解。 ＳＬＥ 患者外周血 Ｔ 淋巴细胞增殖时，ＰＰＰ 高度活化。 Ｔ 细胞的葡萄糖代谢主要受以下因子的调控： ＰＩ３Ｋ-Ａｋｔ-ｍＴＯＲ 通路、ＡＭＰ 活化的蛋白激酶（ ＡＭＰＫ）、调控糖酵解激酶转录因子低氧诱导因子 １α（ ＨＩＦ-１α） 、致癌转录因子 ｃ-Ｍｙｃ、雌激素相关受体-ａ（ ＥＲＲ-ａ）。 胆固醇和鞘糖脂代谢对ＴＣＲ 信号转导的调控有重要作用。 影响脂质筏上胆固醇和· ３ １ ２ ２ · 中华医学杂志 ２０１８ 年 ７ 月 １７ 日 第 ９８ 卷第 ２７ 期 Ｎａｔl Ｍｅｄ Ｊ Ｃｈｉｎａ， Ｊｕlｙ １７，２０１８， Ｖｏl． ９８，Ｎｏ． ２７脂类代谢能影响 ＴＣＲ 信号转导。 

（２） 氧化应激对 ＳＬＥ 患者Ｂ 淋巴细胞的影响：Ｂ 细胞在发育过程中代谢节点的特征不明显， 研究较少。 Ｂ 淋巴细胞的氧化代谢特点表现为： 糖酵解水平增加，脂类氧化减少。 而 Ｂ 细胞激活因子（ ＢＡＦＦ） 、葡萄糖转运体 ＧＬＵＴ１ 的表达、基因 ｃ-ｍｙｃ 均能促进糖酵解， 脂质筏结构的改变会影响 Ｂ 细胞的功能。 Ｂ 细胞表面受体（ ＢＣＲ） 和 Ｔｏll 样受体 ４（ ＴＬＲ４） 接受信号传导后激活 Ｂ 细胞，Ｂ 细胞激活后和 Ｔ 细胞激活后代谢特点是一样的： 有氧糖酵解增加，而且 Ｂ 细胞的糖酵解率要高于 Ｔ 细胞， 这主要是因为 Ｂ 细胞能有效平衡糖酵解和氧化磷酸化代谢。 Ｂ 细胞通过增加葡萄糖摄取和加强谷氨酸氧化来维持这个平衡。长寿命浆细胞依靠线粒体丙酮酸载体（ ＭＰＣ） 源源不断摄取丙酮酸［ ９］来满足代谢需求，但是短寿命浆细胞却不需要。 长寿命浆细胞比短寿命浆细胞摄取的葡萄糖多，因为抗体糖基化需要葡萄糖参与。 低水平 ＡＴＰ 和丙酮酸能促进 Ｂ 细胞的糖酵解。 敲除编码线粒体丙酮酸载体的 Ｍｐｃ２ 基因， 会损害长寿命浆细胞，影响抗体生成。 葡萄糖利用障碍不仅会影响免疫球蛋白的糖基化反应， 还会因供能不足导致 ＳＬＥ 患者的长寿命浆细胞的死亡。 Ｙｉｎ 等［１０］亦证实 ＭＰＣ 阻滞剂能缩短浆细胞的寿命。 Ｂ 细胞的活化依赖于糖酵解，糖酵解的启动依靠 ＢＣＲ、ＢＡＦＦ 受体的激活。 长期暴露于 ＢＡＦＦ 因子刺激的 Ｂ 细胞能快速诱导有氧糖酵解和其他代谢途径，这些代谢途径对于细胞增殖、抗体产生非常重要。 产生类狼疮样抗体的转基因小鼠的糖酵解活度要明显高于对照组［ １１］。 Ｃａｒｏ-Ｍａlｄｏｎａｄｏ 推测，由于 ＳＬＥ 患者的 ＢＡＦＦ 水平高，其糖酵解水平亦应明显高于对照组，但是这个理论还需要更多的研究证实。 Ｂ 细胞活化时细胞表面高度表达 ＧＬＵＴ１，并且伴有巨大线粒体，ＧＬＵＴ１ 的过度表达导致葡萄糖摄取和糖酵解程度增加。 Ｇlｕｔ１ 的缺失阻止 Ｂ 细胞的葡萄糖摄取，抑制糖酵解，影响 Ｂ 细胞的分化与抗体的生成。 ｃ-ｍｙｃ能促进代谢基因如ＧＬＵＴ１ 的转录，能促进谷氨酰胺的分解和线粒体的生物合成，对淋巴细胞的活化和增生有重要作用。 ｃ-ｍｙｃ 和 ＰＩ３Ｋ／Ａｋｔ 通路共同调控糖代谢。 ＰＩ３Ｋ／Ａｋｔ 通路只能激活 ＢＣＲ 信号激活的 Ｂ 细胞的糖酵解，而不能调控白细胞介素（ ＩＬ-４） 活化的 Ｂ 细胞的糖代谢过程。 ＳＬＥ 患者 Ｂ 细胞的脂类氧化减少。 这可能因为狼疮等位基因会促进代谢基因 Ｆａａｈ 表达有关。 代谢基因 Ｆａａｈ 编码脂肪酸酰胺水解酶（ ＦＡＡＨ）， 浆细胞的 ＦＡＡＨ 水平升高［１２］。 此外， ＳＬＥ 患者 Ｂ 细胞膜上的脂筏结构和分布异常。 脂筏是细胞模上具有信号转导、物质转运功能的区域， 富含胆固醇、鞘磷脂和糖基磷脂酰肌醇等。胆固醇和鞘糖脂代谢对 ＢＣＲ 信号转导的调控有重要作用。正常 Ｂ 细胞的 ＢＣＲ 被激活后， 脂质筏中的胆固醇和鞘糖脂的水平会升高，ＢＣＲ 信号停止时， 胆固醇和鞘糖脂的水平回降到正常。 Ｄｏｎｇ 等［１３］用来氟米特治疗 ＳＬＥ 患者， 发现 ＬＥＦ可以改变 Ｂ 细胞膜的脂筏结构和分布， 从而降低疾病活动度，这提示氧化应激可以通过 Ｂ 淋巴细胞的脂类代谢影响ＳＬＥ 疾病活动度。

此外，也有研究发现， ＳＬＥ 中除淋巴细胞是氧化应激的重要靶细胞之一外，中性粒细胞也受其影响显著。

３． 氧化应激对中性粒细胞的影响： 中性粒细胞通过多种机制参与到 ＳＬＥ 的起病机制中， 其中其参与机制与氧化应激相关的是中性粒细胞胞外诱捕网（ ＮＥＴ）。 当病原体入侵时，中性粒细胞能释放出蛋白质、核酸复合物并形成胞外网状纤维结构， 对病原体进行捕获， 并刺激Ⅰ 型干扰素 α（ ＩＦＮ-α） 的生成［ １４］。 中性粒细胞形成中性粒细胞胞外诱捕网并导致细胞死亡的过程叫中性粒细胞胞外诱捕网过程（ＮＥＴｏｓｉｓ）。 它不同于细胞坏死或凋亡。 它的杀伤作用主要依赖 ＮＡＤＰＨ 途径或线粒体 ＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ） 途径产生的 ＲＯＳ，线粒体中大量的 ＲＯＳ 也会导致自发性的 ＮＥＴｏｓｉｓ。 ＳＬＥ 疾病活动度与 ＮＥＴ 形成和降解的失衡或者结构异常相关。 中性粒细胞异常激活会产生大量双链 ＤＮＡ（ ｄｓＤＮＡ） 等自 身抗原，若自身抗原不能及时清除， 自 身抗体与其结合形成免疫复合物诱发自身免疫反应造成机体损伤。因此，线粒体的 ＲＯＳ 清除剂可以减少 ＭＲＬ／lｐｒ 小鼠的ＮＥＴｏｓｉｓ，并且降低疾病的活动度［ １５］。 Ｎｏｘ２ 缺乏的 ＭＲＬ／lｐｒ小鼠体内不能产生抗氧化剂 ＮＡＤＰＨ， 会使很多中性粒细胞的 ＮＥＴｏｓｉｓ 不能正常进行， 会加速 ＳＬＥ 疾病活动［１６］。 凡是ＮＡＤＰＨ 氧化酶受累的疾病， 如 ＳＬＥ、慢性肉芽肿性疾病， 均会由 于 ＮＥＴｏｓｉｓ 受阻而出 现免疫紊乱。 这些研究证实，ＮＥＴｏｓｉｓ 在清除细胞死亡碎片方面具有保护作用。 研究显示［１７］，中性粒细胞的趋化活动中 ｍＴＯＲ 信号转导时需要大量 ＡＴＰ， ＳＬＥ 中的 Ｔ 细胞和中性粒细胞的 ｍＴＯＲＣ１ 活化时ＡＴＰ 供能障碍是否参与了 ＳＬＥ 的起病机制还值得进一步研究。

此外，氧化应激上可以影响巨噬细胞、树突状细胞，其详尽机制报道甚少，有待更多的探索性研究。

４． 氧化应激与 ＳＬＥ 临床相关性： 

（ １ ） 氧化应激参与ＳＬＥ 并发症和合并症的发生： 多项研究发现， ＳＬＥ 多系统受累时存在氧化应激参与的证据。 众所周知，ＳＬＥ 多系统受累时肾脏受累最常见，高达 ４０％ ～ ７０％ ， 而且狼疮肾炎引起的肾功能衰竭是 ＳＬＥ 最重要的死亡危险因素［ １８］。 而在增生性狼疮肾炎患者发现氧化应激产物是造成其内皮细胞损伤的主要原因之一［ １９］。 这种损失机制， 可能是由于过度的氧化应激促使巨噬细胞浸润肾脏， 分泌炎症因子 ＴＮＦ-α， 也可促进 Ｔｈ１７ 细胞分化和炎症因子 ＩＬ-１７ 的分泌， 导致肾脏损害［２０］。 另外，女性 ＳＬＥ 患者的动脉粥样硬化等心血管风险较同年龄健康者高出 ５０ 倍［ ２１］，而作为中性粒细胞参与氧化应激的重要结构的 ＮＥＴｓ， 通过诱导巨噬细胞释放细胞因子如 ＩＬ-１ 促使动脉粥样硬化形成［２２］，提示 ＳＬＥ 患者因氧化应激同时增加了罹患有心脑血管病的风险。 此外，作为氧化产物的氧化型低密度脂蛋白胆固醇／β２-糖蛋白 １（ ＧＰＩ） ／抗 β２-ＧＰＩ 抗体复合物诱导巨噬细胞分化成泡沫细胞，参与动脉粥样硬化的发生［２３］。 这说明氧化应激促进 ＳＬＥ 动脉粥样硬化的机制是多重的。 在 ＳＬＥ 继发抗磷脂综合征的患者中， 氧化应激也是促进抗 β２-ＧＰＩ 抗体的形成并导致血栓事件的重要因素， 可能机制 是 ４-羟基-２-壬 烯醛 （ ＨＮＥ）［２４］能氧化· ４ １ ２ ２ · 中华医学杂志 ２０１８ 年 ７ 月 １７ 日 第 ９８ 卷第 ２７ 期 Ｎａｔl Ｍｅｄ Ｊ Ｃｈｉｎａ， Ｊｕlｙ １７，２０１８， Ｖｏl． ９８， Ｎｏ． ２７β２ＧＰＩ 抗原，进而增强其免疫原性导致抗 β２ＧＰＩ 抗体滴度升高。 由此可见，无论在 ＳＬＥ 的合并症和并发症中， 氧化应激都是重要的参与因素。 

（２） 氧化产物与 ＳＬＥ 的疾病活动度：脂质过氧化物增多及抗氧化物缺乏与 ＳＬＥ 的疾病活动度具有相关性。 ＳＬＥ 活动期，血一氧化氮和脂质过氧化物水平均显著增高［２５］，而抗氧化剂超氧化物歧化酶（ ＳＯＤ） 、谷胱甘肽过氧化物酶（ ＧＰｘ） 的活性则下降。 研究发现， 尿 Ｆ ２ 异前列腺素的水平［２６］、ＨＮＥ 修饰的血清白蛋白［ ２７］及 ｍＴＯＲ 的激活程度与 ＳＬＥ 活动度相关［２８］， 氧化型高密度脂蛋白与 ＳＬＥ 的血管粥样硬化程度相关［２９］， 被氧化的 β２ＧＰＩ 抗原与抗磷脂综合征的程度和血栓风险相关［３０］。 这说明氧化代谢参与ＳＬＥ 病情进展， 病情越活动， 氧化产物越多， 抗氧化物质越少。 

（３） ＳＬＥ 治疗的代谢效应： 霉酚酸酯（ ＭＭＦ） 、甲氨蝶呤和激素是临床上治疗 ＳＬＥ 的常用药物， 它们有直接或间接的免疫代谢作用（ 表 １）。 ＭＭＦ 是霉酚酸的前体药物， 能抑制鸟苷三磷酸（ ＧＴＰ） 从头合成途径的限速酶———次黄嘌呤核苷酸脱氢酶，减少 ＧＴＰ 的生成， 限制 Ｔ 细胞的分化， 促进细胞凋亡。 它能下调内皮细胞 Ｍｙｃ 和 ＨＩＦ-１α 表达， 降低ＡＫＴ-ｍＴＯＲ 通路活性， 从而阻止 ＳＬＥ 患者 ＣＤ４＋Ｔ 细胞活化［３１］。 此外，ＭＭＦ 还可以降低机体的糖酵解活动度和耗氧量。 因此，雷帕霉素可以通过影响 ｍＴＯＲ 通路信号转导来治疗狼疮性肾炎［３２］。 甲氨蝶呤参与氧化代谢的机制可能是通过增加细胞内 ＡＭＰ 的浓度，激活 ＡＭＰＫ，抑制 ｍＴＯＲ 信号通路［３３］。 糖皮质激素可以增加糖异生， 促进脂肪合成， 促进瘦素的分泌，而瘦素则可激活 ｍＴＯＲ 通路。 （４） ＳＬＥ 的抗氧化治疗：抗氧化剂分为酶类和非酶类两类。 前者主要指超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶等， 后者包括谷胱甘肽、α-硫辛酸、微量元素及具有还原性的维生素（ 如维生素 Ｅ、Ｃ 和类胡萝卜素） 。 Ｎ-乙酰半胱氨酸（ ＮＡＣ） 和 α-硫辛酸（ ＡＬＡ） 是目 前证据较多的抗氧化剂。 研究发现通过ＮＡＣ 可以阻滞淋巴细胞线粒体 ＥＴＣ 复合体 Ｉ，从而下调 ＳＬＥ淋巴细胞的耗氧量，证明了抗氧化剂可以通过调节淋巴细胞的氧化状态达到治疗的目 的。 ＡＬＡ 被誉为“ 万能抗氧化剂”，可清除体内多种自由基和活性氧，形成抗氧化剂的再生循环网络。 它水脂兼容，对长时间氧化损伤有较强的抵抗作用，效果强于维生素 Ｃ、Ｖ，能修复二者不能修复的氧化损伤，发挥“全能抗氧化剂”的作用。

表 1 ＳＬＥ 常用治疗药物的代谢效应药物 确定机制 潜在代谢效应霉酚酸酯 抑制鸟嘌呤核苷（ ＤＮＡ）合成减少 ＡＫＴ-ｍＴＯＲ 活化活，降低 ＣＤ４＋Ｔ 细胞的糖酵解和氧耗甲 氨蝶呤抑制嘌呤和嘧啶（ ＤＮＡ）合成激活 ＡＭＰＫ， 抑制 ｍＴＯＲ活化和糖酵解激素 免疫抑制促进瘦素的生成，瘦素可激活 ｍＴＯＲ

注： ＡＭＰＫ： ＡＭＰ 活 化激酶； ｍＴＯＲ： 哺乳动 物 雷帕 霉 素 蛋白 ；ＳＬＥ： 系统性红斑狼疮

综上所述，氧化应激可能参与机体免疫紊乱的发生， 后者则进一步加剧氧化应激水平， 两者共同参与了 ＳＬＥ 的发生和发展。 抗氧化治疗可能降低线粒体跨膜电位，进而影响炎症信号和氧化应激信号通路，最终调节细胞免疫功能达到治疗 ＳＬＥ 的目 的。 因此， 针对氧化应激的抗氧化治疗可能成为 ＳＬＥ 治疗的新靶点。