李 玮， 董卫国

武汉大学人民医院 消化内科，湖北 武汉 430060

炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)是累及肠道的慢性、复发性的炎症性疾病，通常表现为克罗恩病(Crohn′s disease，CD)或溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)[1]，其发病机制尚未完全阐明。IBD患者血清中促炎细胞因子水平升高，抗炎细胞因子水平降低，可检测出各种自身抗体，给予抗炎、免疫抑制能改善IBD症状，表明免疫功能紊乱在IBD发病机制中起到重要作用[2]。Toll样受体(Toll-like receptors，TLR)是表达于多种免疫细胞上的跨膜蛋白，可识别外源性病原体或细胞损伤[3]。本研究对TLR与IBD相关性及药物治疗的研究进展作一综述，现报道如下。

1 TLR信号通路

TLR广泛分布于免疫细胞尤其是非特异免疫细胞以及某些体细胞表面，如单核细胞/巨噬细胞、小胶质细胞等，并可直接识别结合病原体相关分子模式[4]。在各种炎症因子相互影响和作用的情况下，核因子κB(nuclear factor κB，NF-κB)起中心调控作用。TLRs是NF-κB上游信号调节因子，可激活多种细胞因子，引起一系列的免疫和炎症反应[5]。TLRs通过髓样分化因子88(myeloid differentiation primary response protein 88，MyD88)依赖性和非依赖性信号传导途径激活，除TLR3外的所有TLR都通过MyD88依赖性信号传导途径发出信号[5]。如TLR4、TLR7分别表达于细胞膜和细胞内涵体，共同介导MyD88依赖性的通路，MyD88能促进白细胞介素1受体相关激酶(interleukin-1 receptor-associated kinase，IRAK)4和IRAK-1的相互作用，P-转化生长因子激活酶(P-transformation factor activating kinase，TAK1)能在细胞质被激活，导致NF-κB抑制蛋白激酶(NF-κB inhibitory protein kinase，IKK)活化。IKK的激活导致NF-κB抑制蛋白α的磷酸化、降解及NF-κB的释放，NF-κB由细胞质进入细胞核，活化下游炎症级联反应，增加促炎基因的转录与表达， 促进炎症因子如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素1β和白细胞介素6的释放，启动并放大炎症反应[6-7]。TLR3利用MyD88非依赖性信号传导途径激活NF-κB、干扰素调节因子(interferon regulatory factor 3/7，IRF3/7)及活化蛋白-1(activator protein-1，AP-1)，在多条信号转导通路的共同作用下诱导下游目的基因表达，从而完成一定生物学功能；TLR4既能激活MyD88依赖型信号转导通路，也能激活MyD88非依赖型信号转导通路[6-7]。有研究报道，TLR4/NF-κB可靶向激活含pyrin结构域NOD样受体家族3(NLR family pyrin domain containing 3，NLRP3)的炎症小体，从而诱导肝的炎症反应[8]。

2 TLR与IBD

IBD的特点是对消化道黏膜细菌异常的免疫反应，促炎细胞因子如肿瘤坏死因子α、干扰素-γ、白细胞介素1、白细胞介素6及白细胞介素17促进IBD的发生、发展。而转化生长因子-β、白细胞介素10等抗炎细胞因子可使IBD症状减轻，甚至消退[9]。肠上皮通过表达TLRs参与对病原体的天然免疫反应，由TLRs介导的不正常免疫反应可触发或加重炎症性疾病的发生、发展[10]。肠道上皮屏障功能受损可能导致持续的免疫激活，从而增强肠黏膜炎症。研究报道，TLR3信号传导可能参与上皮破坏与黏膜损伤的过程，TLR3的存在及其对结肠的作用在IBD的发生、发展中具有重要意义[11]。TLR7是产生固有免疫的重要分子，该受体能通过MyD88依赖途径介导炎症激活Th1细胞免疫反应，激活NF-κB，触发炎性细胞因子与趋化因子的产生[7]。TLR7、TLR8与白细胞介素6、白细胞介素1β的表达水平相关，这提示TLR7、TLR8可能参与炎症反应的激活[4]。有研究报道，TLR2可识别肠道内致病菌DNA，并在活化后表达升高，继续激活白细胞介素10等炎症因子，说明TLR可参与肠道免疫反应[12]。刘翔等[13]研究发现，在CD患者肠黏膜中，TLR3、TLR5均无表达，而TLR4、TLR9虽在对照组肠道无表达，但在CD患者组中表达水平明显升高，故TLR3、TLR5可能未参与CD发病，而TLR4、TLR9则可能参与CD的发病。

3 作用于TLR的相关药物

3.1 TLR3相关药物 poly I∶C是TLR3的配体，参与病毒感染的先天免疫应答。皮下注射poly I∶C可显著预防右旋葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium，DSS)诱导的急性结肠炎[14]。有研究报道，poly I∶C异常激活TLR3信号传导可破坏黏膜稳态并导致小肠黏膜损伤[15]。Zhao等[16]应用poly I∶C预处理DSS诱导的结肠炎小鼠，使其血清促炎细胞因子的高表达得到显著改善，且poly I:C给药明显改善小鼠急性结肠炎的临床症状，体质量损失、疾病活动指数(disease activity index，DAI)评分、结肠长度以及组织学评分等均有改善。但poly I∶C对TLR3活化对DSS诱导的急性结肠炎的黏膜损伤和上皮屏障破坏的潜在影响尚未明确。

3.2 TLR4相关药物

TLR4在多种疾病中具有重要作用。何斌等[17]发现，UC患者外周血单核细胞中TLR4、NF-κB呈高表达状态，且TLR4的表达与NF-κB的表达密切相关。钟宇等[18]研究结果显示，白头翁汤高、中剂量组结肠中TLR4、NF-κB的表达明显低于模型组，故推测白头翁汤治疗UC的作用机制可能与抑制TLR4/NF-κB信号通路有关，但其分子机制需进一步研究。

3.2.1 作用于TLR4上游药物 张孟爽等[19]经灌胃给予结肠炎模型大鼠益生菌VSL#3治疗1周后，大鼠结肠组织TLR4、NF-κB、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素1β的mRNA表达降低，同时，血清肿瘤坏死因子-α、白细胞介素1β水平也显著降低，提示益生菌VSL#3可有效抑制TLR4/NF-κB信号通路基因激活，减少下游细胞因子、炎症介质释放，减轻结肠炎症损伤，从而发挥其治疗作用。有研究报道，雷公藤多苷抑制结肠组织中巨噬细胞游走抑制因子(macrophage migration inhibitory factor，MIF)和TLR4的mRNA表达，这可能是其治疗UC的作用靶点[20]。

3.2.2 TLR4拮抗剂 TLR4拮抗剂厄立特兰能特异性与TLR4胞内段Cys747位点共价结合，干扰TLR4与接头蛋白相互结合，从而阻断TLR4的信号转导。研究报道，在小鼠脑缺血再灌注损伤模型中厄立特兰能下调TLR4及MyD88、NF-κB、IKKβ等TLR4下游信号分子的表达，降低肿瘤坏死因子-α、白细胞介素1β、白细胞介素6水平[21]。研究发现，在DSS诱导的小鼠急性结肠炎模型中给予厄立特兰能缓解小鼠结肠炎症状[21]。

3.2.3 作用于TLR4下游及配体药物 有研究报道，作用于TLR4下游及配体的药物治疗脑缺血再灌注损伤的炎症反应，如氩气、黄芪甲苷、异氟烷、丁苯酞等[4]，但关于作用于TLR4下游及配体的药物对IBD的作用研究较少，需要更多动物及临床研究，以开辟新药、开阔IBD的治疗选择。

3.3 TLR2相关药物 张君红等[22]研究发现，给予黄连素治疗后，模型组、黄连素组大鼠结肠组织TLR2 mRNA及蛋白表达高于正常组，而黄连素组较模型组下降。其机制可能是通过降低血清白细胞介素9水平、抑制TLR2蛋白及mRNA表达，从而维持机体促炎症因子与抑炎症因子平衡，进而维持机体微生态环境稳定，在IBD中起到保护作用。维生素D3可抑制TLR2、髓样分化蛋白和CD14的表达，减少细菌抗原物质触发异常免疫反应的机会，有效缓解三硝基苯磺酸诱导的UC[23]。

3.4 其他 TLR7蛋白通过活化MyD88依赖性途径激活NF-κB，导致炎性因子大量释放。有研究发现，氧化苦参碱对TLR9、NF-κB具有抑制效应，可能借由此通路下调炎症因子表达，减轻炎症损伤作用，对UC具有治疗效果，且与美沙拉嗪联合使用疗效更佳[24]。此外，饮食治疗等方法也可改善IBD患者预后，这为探索各类型的治疗方法提供了新思路。

4 结语

IBD是慢性易复发的肠道疾病，目前，普遍认为固有免疫系统和肠道内正常菌群在IBD的发病机制中发挥重要作用。TLRs可识别、区分肠腔内细菌，并对其做出反应以保护宿主和维持肠黏膜的稳态。但IBD发病机制仍有待进一步深入研究。