张庆松，李钢，高红宇

(1.华中科技大学同济医学院附属梨园医院泌尿外科，武汉 430077;2.华中科技大学同济医学院附属同济医院肾病内科，武汉 430030)

脂氧素(lipoxins，LXs)是 SERHAN 等［1］于 1984年发现的一类花生四烯酸(arachidonic acid，ARA)代谢产物，是目前公认的最重要的内源性抗炎、促炎症缓解因子之一，其在肾脏炎性疾病、纤维化及缺血-再灌注损伤(ischemic reperfusion injury，IRI)等方面的作用已经受到广大临床和科研工作者的关注。

1 LXs概述

LXs家族各成员均含有三羟基、四共轭双键结构，根据其羟基位置和构象不同可分为LXA4、LXB4、15-epi-LXA4和 15-epi-LXB4，目前研究较多的为前两者［2］。LXs主要在炎症过程中通过跨细胞方式，由不同的脂氧合酶(lipoxygenase，LOX)依次催化ARA而生产［2］。研究者目前共发现3种LXs受体，分别为LXA4受体(lipoxin A4receptor，ALX)、半胱氨酸白三烯(cysteinyl leukotrienes，CysLTs)受体和芳烃受体(ary hydrocarbon receptor，AhR)［3-4］。其主要通过细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase)ERK、p38、JunN-末端激酶(c-JunN-terminal kinase，JNK)、多萜醇磷酸(polyisoprenyl phosphate，PIPP)几条信号通路发挥作用。LXs是较早被发现的重要内源性抗炎脂质递质，能作用于多种细胞，如中性粒细胞、单核巨噬细胞、肾小球系膜细胞等，发挥复杂的抗炎、促炎症缓解作用，如抑制中性粒细胞在炎症局部的聚集，促进单核巨噬细胞对凋亡中性粒细胞的清除，还可抑制树突状细胞、T细胞等免疫细胞的功能，发挥免疫调节作用(图1)［5］。LXs的上述生物学效应与炎症转归关系极为密切，在关节炎、IRI、表皮炎症、胃肠炎等多种炎症相关性疾病的发生发展中发挥着非常重要的作用［6-10］。笔者之前的研究亦证实，LXs能抑制骨水泥刺激的巨噬细胞炎症反应，进而有可能阻止关节置换术后无菌性松动的发生［11］。

2 LXs与肾脏疾病的关系

2.1 LXs与肾脏炎性疾病 肾小球肾炎是临床十分常见的一类肾脏炎症性疾病，其病理变化以大量白细胞浸润和肾小球系膜细胞显著增生为特征。其中，急性肾小球肾炎包括临床急性起病，以血尿、蛋白尿、高血压、水肿、少尿、肾小球滤过率降低为特点的一组肾小球疾病。多数急性肾小球肾炎为感染A组β溶血性链球菌所致，后者通过激活机体的抗原抗体反应而引起急性弥漫性肾小球炎性病变，因而又称为急性链球菌感染后肾小球肾炎(acute poststreptococcal glomerulonephritis，APSGN)，其多发生在儿童，具有明显的自限性。

研究认为，APSGN的这种自限性一方面是由于链球菌抗原逐步被清除、局部免疫复合物及促炎递质消散，另一方面，还与 LXA4通过抑制白三烯 B4(LTB4)、减少白细胞进一步浸润有关，而急性期肾小球出现中性粒细胞和单核细胞浸润渗出正是APSGN的重要病理特点之一［12］。在一项针对22例APSGN患儿的实验中，LXA4被证实明显抑制了血液中白细胞释放LTB4以及其促发的趋化反应［13］。在人肾脏系膜细胞的体外试验中，研究人员还发现，极低浓度的LXA4(1～10 nmol·L－1)即能抑制血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor，PDGF)和结缔组织生长因子(connective tissue growth factor，CTGF)等诱导的细胞纤维化相关基因表达［14］。在大鼠系膜增殖性肾炎模型中，LXA4同样表现出了类似的抗细胞增殖作用，并有效抑制肾小球炎症反应和尿蛋白含量［15］。

肾毒性血清性肾炎是常用的研究肾小球肾炎的动物模型，其利用异体抗肾小球基底膜抗体直接诱导肾小球肾炎的发生。大鼠注射肾毒性血清后早期即可见白细胞浸润，LTB4合成增加;同时，Th2细胞产生的IL-4、IL-13等因子刺激肾小球表达LOX，产生15S-HETE、LXA4，继而抑制LTB4合成;其后可见白细胞趋化现象消失，肾小球由中性粒细胞浸润转变为以单核巨噬细胞浸润为主，后者吞噬凋亡的中性粒细胞、组织碎片，帮助修复损伤［16］。这表明在肾毒性血清性肾炎的发展过程中，LXs发挥了内源性保护作用。MUNGER等［17］将人15-LO基因转染至肾毒性血清肾炎模型肾炎的大鼠，不仅使尿液中LXA4升高，还抑制了肾小球LTB4的合成，减轻了蛋白尿，保护了肾功能。

过敏性紫癜性肾炎(henoch-schonlein purpura nephritis，HSPN)是儿科常见继发性肾小球肾炎。HSPN以肾小球毛细血管的炎症和细胞增生、纤维蛋白沉积为主要特点，多种炎性细胞的激活和白三烯等递质参与了HSPN的发展［18］。随着HSP病情的加重，血和尿中 LTB4和LTE4均呈上升趋势，而血和尿中LXA4呈明显下降趋势，这表明内源性LXA4不足可能是HSPN的原因之一，也为探索治疗HSPN的新方法提供了依据。

2.2 LXs与肾脏纤维化 肾脏纤维化是多种慢性肾脏疾病的最终结果和共同的病理学特征，亦是导致终末期肾衰竭的主要原因之一。遗憾的是，目前尚无有效治疗方法。肾脏纤维化发生发展的病理学基础包括肾小球硬化、肾小管萎缩、细胞外基质异常增多和过度沉积，以及肾间质纤维化等。

炎症递质在肾脏纤维化的发生过程中发挥着重要的促进作用。在细胞水平，LXA4不仅能拮抗TNF-α、LTD4诱导的肾小球系膜细胞增殖［19-20］和结缔组织生长因子诱导的成纤维细胞增殖［21］;还能拮抗TGF-β1诱导的成纤维细胞产生胶原［22］以及系膜细胞表达TGF-β1和纤连蛋白［23］，如 BRENNAND 等［24］报道在体外培养的人近端肾小管上皮细胞，LXA4能通过上调微小RNA let-7c抑制TGF-β1诱导的纤维连接蛋白、N-钙粘蛋白、血小板反应蛋白等的表达从而减轻肾脏纤维化;同时，LXA4呈剂量依赖性地促进肾间质成纤维细胞的凋亡［25］，张永梅、WU 等［26-27］在对肾小管上皮细胞株的研究中还发现，LXA4可阻止结缔组织生长因子诱导的上皮间叶细胞转化现象，减少E钙粘蛋白表达，下调-SMA表达，抑制诱发EMT关键递质整联蛋白连接激酶1(integrin-linked protein kinase 1，ILK1)的表达和活化。

而在整体水平，LXA4不仅能抑制系膜增殖性肾炎模型大鼠的系膜细胞增殖和肾小球表达α-平滑肌肌动蛋白，更可喜的是，还可明显减轻大鼠蛋白尿程度［28］。此外，在单侧输尿管梗阻所致的大鼠肾纤维化模型中，LXs能够减少胶原沉积，抑制肾细胞凋亡，降低TNF-α和INF-γ表达的同时增加IL-10表达，下调纤维化递质 MMP-2表达，并最终抑制肾纤维化形成［29］。可见，通过LXA4促进炎症缓解在肾纤维化的治疗中将会是一个极有应用价值的策略，在未来临床应用中会受到越来越多关注。

2.3 LXs与肾脏IRI 肾脏IRI是临床常见急危重症，且常在很短时间内即可导致急性肾损伤(acute kidney injury，AKI)。尽管近年来血液净化技术和危重症医学有了较大发展，但因AKI引起的患者病死率仍高达50%，所以对IRI治疗显得至关重要。已有多项研究报道 LXA4在 IRI中发挥的保护作用。如 ZHAO等［31-32］在 对 大 鼠 心 肌 缺 血-再 灌 注 (ischemia reperfusion，I/R)模型的研究中发现，经LXA4治疗后，心肌线粒体肿胀明显减轻，出现线粒体嵴，同时超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性提高而丙二醛(malondialdehyde，MDA)水平降低，这表明 LXA4可能通过减少ROS的产生来缓解心肌I/R损伤［30］。笔者也发现LXA4对I/R损伤的脐静脉内皮细胞、巨噬细胞均有保护作用，能通过提高其SOD含量、上调GSHPX活性及其mRNA表达而发挥减轻氧化应激的作用。

在肾脏方面，15-epi-16-(FPhO)-LXA4-Me是人工合成的LXs类似物，LEONARD等［33］将其用于治疗I/R损伤引起的急性肾衰竭小鼠，与未治疗组相比，发现中性粒细胞活化受到抑制，趋化因子GRO1及细胞因子IL-1β、IL-6水平均下调，SOCS-1、2的表达升高，这说明LXs在缺血-再灌注引起的肾衰竭中具有保护作用。另一参与IRI时机体保护的物质是血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1，HO-1)，其具有强大的抗氧化、清除氧自由基能力，HO-1抑制剂锌原卟啉不仅可以阻断HO-1对缺血肾脏的保护作用，还抑制了LXA4的抗氧化及清除氧自由基能力，表明LXA4可能通过HO-1介导其抗氧化、抗凋亡、抗炎作用［34］。这些都说明LXA4对肾脏I/R损伤有保护作用。

2.4 LXs与横纹肌溶解症所致急性肾损伤 横纹肌溶解症是一种临床危重症，见于地震及车祸等挤压、剧烈运动、高热、药物、炎症等原因所致横纹肌破坏和崩解，引起肌酸激酶、肌红蛋白等肌细胞内成分进入细胞外液及血循环，最终导致AKI。急性炎症反应在横纹肌溶解所致AKI中起着重要作用［35-36］。在甘油所致大鼠横纹肌溶解和AKI模型中，LXA4显示出了很强的保护作用，大鼠血清尿素氮和血清肌酐增高情况及肾脏病理损害均明显得到改善。LXA4的这一作用可能与其抑制肾组织NF-κB活化，从而减少炎症因子的产生、炎症细胞的浸润有关［36］。

2.5 LXs与肾移植 5-LO的缺失能加剧肾移植小鼠的排斥反应，这一现象表明，其代谢产物具有促进移植存活、抑制排斥反应的作用;由于5-LO是LXs生成的关键酶，提示移植排斥反应可能与体内LXs生成减少相关［37］。LEVY 等［38］研究发现，尾静脉注射 LXA4类似物能明显延长小鼠肾移植后发生排斥反应的时间，小鼠术后的存活率亦提高约50%。分析LXA4保护移植受体的机制，可能与其抑制中性粒细胞中钙调磷酸酶激活、迁移和活化，在器官移植排斥反应早期阶段减少TNF-α启动有关。

2.6 LXs与糖尿病肾病 糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN)是糖尿病常见慢性并发症。糖尿病病变过程中发生的氧化应激及各种炎症递质的释放，通过TGF-β1的细胞内信号介导，导致基质胶原代谢障碍，足突细胞过度增殖和凋亡，从而出现DN。在链脲佐菌素诱导的糖尿病模型大鼠体内注射1 mg·kg－1LXA4，结果TGF-β1表达明显减少，基质胶原表达被有效抑制，可防止和延缓DN的发生与发展。该作用可能与通过LXA4上调肾脏Smad7表达、下调Smad3及TGF-β1表达有关［39］。

3 LXs临床应用展望

LXs作为一类重要的内源性抗炎和促炎症消退递质，在生物体内发挥着广泛作用，几乎包含了与免疫和炎症相关的全部疾病。在各种炎症性疾病中，LXs通过抑制中性粒细胞向炎症部位趋化，能抑制促炎因子表达，促进巨噬细胞对凋亡中性粒细胞的吞噬。同时，没有常规抗炎药物的毒副作用，全身应用不降低血压、肾功能、免疫功能、骨髓造血功能等。LXs主要在病理过程中产生和发挥效应，并不参与各种生理功能的维持，因而人工合成的LXs相关药物可能具有极佳的免疫抑制效果。LXs在多种肾脏疾病中发挥了抗炎和保护肾脏作用，随着对其机制的进一步认识，尤其是对其结构类似物的开发，其生物学活性以及相关机制将逐渐得到阐释，其在肾脏炎症、纤维化和IRI治疗中的临床应用前景值得期待。目前对LXs的研究还处于实验阶段，大多数研究还停留在动物实验水平，虽然LXs对多种疾病都表现出了治疗潜力，但其要真正应用于临床，还有很长的路要走。

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