闫慧明　于江锐　张雪　安燕　薛一萍

【摘 要】 类风湿关节炎以慢性破坏性多关节炎为主要表现，病理变化是由于自身免疫功能失调，体内炎性细胞因子和炎症介质等释放，导致全身关节滑膜组织的慢性炎症。抑制关节内滑膜细胞和炎症细胞数量可能是缓解滑膜增生的重要途径之一。凋亡抑制蛋白在细胞凋亡和促存活信号通路中起重要调节作用，对维持细胞凋亡的平衡有重要意义，凋亡抑制蛋白调节失常与疾病的发生、发展密切相关。

【关键词】 类风湿关节炎;凋亡抑制蛋白;细胞凋亡;信号通路;炎症因子;研究进展;综述

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是以慢性、破坏性、周身多关节炎为主要表现的自身免疫病。RA致残率高，如诊治不及时，70%的患者2年后可发生不可逆的关节破坏和功能丧失[1-3]。

RA的发病机制主要涉及血液循环中大部分的T淋巴细胞、B淋巴细胞、单核细胞等，这些细胞可以聚集到关节内引起炎症细胞活化。另外，在RA发生、发展过程中，体内异常增多的炎症细胞和炎症介质相互作用也起重要作用。RA的发病是由于关节内的滑膜细胞和浸润的炎症细胞数量凋亡相对减少，导致关节滑膜组织增生，由此推测关节腔内滑膜细胞凋亡减少可能是导致滑膜增生的重要原因之一。RA患者体内众多的炎症细胞随血液流动到关节腔内的滑膜组织，并且刺激局部机体分泌大量促炎细胞因子，最后导致关节滑膜炎症;另外，大量炎性细胞因子可以刺激关节滑膜细胞增殖，出现滑膜细胞增生。关节内大量增殖的滑膜细胞最终造成软骨和骨的侵蚀与破坏。因此，笔者考虑如果能通过促进关节滑膜细胞凋亡，并且抑制炎症因子的表达，有可能会缓解RA关节局部的炎症反应。

1 人类凋亡抑制蛋白（IAPs）家族的基本结构

IAPs是1993年在杆状病毒中可以抑制病毒诱导的细胞死亡而被发现[4]。它广泛存在于酵母、无脊椎动物和脊椎动物中。目前研究发现，人类IAPs家族共有8个成员：c-IAP1、c-IAP2、神經元凋亡抑制蛋白（NAIP）、X连锁凋亡抑制蛋白（XIAP）、ILP-2、Survivin、bruce和ML-IAP[5]。体内唯一的内源性半胱氨酸蛋白酶（Caspases）抑制物是IAPs。IAPs家族特征性分子结构包括3个区域：位于IAP氨基末端的是BIR结构域，由70个氨基酸基序组成;含有3个串联的BIR结构域的是XIAP、cIAP-1和cIAP-2;位于IAP羧基末端的是Ring结构，该区域可以赋予泛素连接酶E3活性，对其功能至关重要;第3个结构是Card，也是c-IAP1和c-IAP2所特有的结构[6]。

2 XIAP的作用机制

XIAP分子量约57 kD，是人类IAPs中的重要成员，位于Xq 25，cDNA全长2540 bp，含有2个结构域，BIR结构域和RING指结构域。BIR结构域位于N末端，大约含有70个氨基酸，具有典型的锌指结构，该结构是IAPs家族蛋白的特征性结构，有利于XIAP参与蛋白质-DNA以及蛋白质-蛋白质之间的相互作用，在发挥细胞凋亡抑制作用中起重要作用。RING指结构域位于XIAP-C末端，具有E3泛素连接酶活性，通过泛素-蛋白酶体途径，可以促进XIAP自身或与其相互作用的蛋白分子泛素化而降解，是细胞抗凋亡过程的重要结构[7]。

Caspase是诱导细胞凋亡的天冬氨酸的半胱氨酸蛋白酶。内源性Caspase抑制因子XIAP能够通过多种途径调节细胞凋亡[6]。不同的Caspase对XIAP的作用机制不同，XIAP可通过直接结合Caspase激酶，抑制Caspase-9、Caspase-3和Caspase-7等凋亡起始和效应分子[8]，预防细胞凋亡。BIR结构域上保守氨基酸残基和BIR区间连接区linker决定Caspase的选择性。BIR2结构域抑制Caspase-3、Caspase-7，BIR3结构域抑制Caspase-9。在线粒体介导Caspase激活凋亡途径的始动因子是Caspase-9[9]。目前，研究最透彻的是BIR3，研究发现，BIR3与Caspase-9单体形成异源二聚体，使Caspase-9保持单体结构，丧失其作为始动因子的活性[10]。

另外，XIAP可通过核转录因子-κB（NF-κB）途径抑制细胞凋亡，其激活NF-κB，需要BIRs和RING指结构域的参与。其过程为XIAP激活IKKs，磷酸化ser32/ser36，引起泛素化，被26s蛋白酶体降解，释放NF-κB，介导下游信号分子TABl活化，导致具有抑制细胞凋亡的基因表达。XIAP也可作为TABl-TAKl的接头蛋白激活TAKl信号途径。XIAP还可选择性激活JNKl[11]，促进炎症因子释放。由此可见，XIAP阻止细胞表面受体介导的凋亡途径是多方面的[12]，主要包括影响启动凋亡的起始环节、细胞水平和分子水平等方面。

3 c-IAP1/c-IAP2的作用机制

c-IAP1/c-IAP2是近年来新发现的哺乳动物IAPs，c-IAP1存在于细胞核与细胞质中的细胞凋亡抑制因子[13]。人的c-IAP1和c-IAP2基因均定位于11q22-23处，c-IAP1基因编码含604个氨基酸的蛋白质，c-IAP2基因编码含618个氨基酸的蛋白质[14]。c-IAP1、c-IAP2是通过Card结构域与肿瘤坏死因子受体相关因子1（TNFR1）结合启动外源性凋亡途径，使受体相互作用蛋白激酶1（RIP1）泛素化，激活Caspase-8受阻，抑制死亡诱导复合物的形成，使Caspase-3、Caspase-6、Caspase-7的激活受阻[14]。正常时，当细胞遭受刺激后，线粒体外膜通透性增加，细胞色素C从线粒体释放入胞浆，启动内源性细胞凋亡途径。细胞色素C在凋亡相关因子1（Apaf-1）、dATP的参与下与Caspase-9酶原结合，Caspase-9活化。Caspase-9激活Caspase-3、Caspase-6、Caspase-7，启动Caspase级联反应，引起细胞凋亡[15]。由此可见，Caspase-8具有抑制细胞凋亡的作用，使Caspase-3、Caspase-6、Caspase-7的激活受阻。另外c-IAP1、c-IAP2也可通过其特有的BIR结构域，直接抑制Caspase-3、Caspse-7、Caspase-9及Caspase-9前体的活性，阻断Caspase级联反应，抑制细胞凋亡。c-IAP1、c-IAP2也可以通过BIR结构域与Caspase结合，但不是直接抑制Caspase的活性[16]。c-IAP1、c-IAP2还可通过激活NF-κB，抑制细胞凋亡[17]，当c-IAP1、c-IAP2与TRAF结合时，能诱导并激活NF-κB的蛋白激酶IKKβ，导致IκB降解，激活NF-κB信号通路，正反馈调节c-IAP1、c-IAP2的表达，从而引起Caspase激活受阻，细胞凋亡受到抑制[18]。

4 参与IAPs引起细胞凋亡的主要分子

4.1 Caspase Caspase是一组在诱导细胞凋亡过程中起着直接导致凋亡细胞解体的蛋白酶系统关键作用的酶，细胞凋亡的启动子或效应子由Caspase家族承担。Caspase也是多条凋亡通路的汇聚点，执行细胞凋亡的最终途径。有学者认为，引起细胞解体的蛋白酶是Caspase，它的作用是调节细胞凋亡[19]，而调控细胞凋亡最关键的酶是Caspase-3。Caspase-3作用于天冬氨酸残基引起细胞水解反应，细胞蛋白降解，促使细胞凋亡[20]。Caspase-3通常以无活性的蛋白酶原形式存在，酶原分子由3部分组成，包括一个N端前域及一大一小2个亚基，当Caspase-3酶原分子激活后，大小亚基解离，重组为四聚体形式的活性酶。

4.2 Smac蛋白 Smac是促凋亡蛋白，通常位于线粒体里。当细胞受到凋亡信号刺激，线粒体释放Smac蛋白到胞质，通过暴露出的N-末端四肽序列（AVPI）与BIR结构域结合，进一步与XIAP、cIAP1和cIAP2结合，促进细胞凋亡[21-22]。其中，XIAP的BIR2和BIR3结构域可与二聚体Smac蛋白结合，拮抗XIAP与Caspase-9、Caspase-3、Caspase-7的结合[23-25]，使Caspase-IAP复合物无法合成和释放活化的Caspase，进而阻止细胞凋亡[21]。

4.3 NF-κB蛋白 NF-κB属于转录因子蛋白家族中的转录凋节因子。NF-κB抗细胞凋亡的重要机制是在基因和蛋白表达2个水平上控制了TRAF-1、TRAF-2、c-IAP1、c-IAP2的表达，它作用于Caspase-8和线粒体的上游，抑制Caspase-8的活性，而NF-κB的活化与cIAP2抑制凋亡的功能有关。c-IAP2大量表达可使I-κB大量降解，NF-κB活化后阻断Caspase的激活，阻止细胞凋亡。目前，还不明确IAPs是否为NF-κB活化抗凋亡作用的必需基因，但有不少研究表明，IAPs可能为NF-κB调节基因。

5 小 结

总之，RA发病机制复杂，治疗上通过抑制关节内滑膜细胞和炎症细胞数量可能是缓解滑膜增生的途径之一，但是在治疗中抑制效应的过与不及需要研究探讨，尤其是抑制太过可能出现的临床问题。IAPs在细胞凋亡和促存活信号通路中起重要调节作用，对维持细胞凋亡的平衡有重要意义，IAPs的调节失常与疾病的发生、发展密切相关。因此，笔者对IAPs生理作用的阐述，意在启发科研人员通过分子和基因水平诱导，促进关节滑膜细胞的凋亡，进而抑制致炎因子的高表达，缓解RA关节局部炎症反应，最终可能使病情得到缓解。

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收稿日期：2020-12-16;修回日期：2021-02-04

作者单位：内蒙古科技大学包头医学院第二附属医院，内蒙古 包头 014030

通信作者：闫慧明 内蒙古自治区包头市青山区呼得木林大街30号，15848649068@126.com，（0472）3169177