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【中图分类号】R392.1 【文献标识码】A 【文章编号】1550-1868（2015）02
慢性传染病，是由单一病种引起人类死亡人数最多的传染病。据WHO统计，2012年全球估计有860万例肺结核，每年约有13万人死于结核病[1]。而目前对肺结核的发病机制尚未完全清楚，有报道肺结核的发生、发展与免疫反应相关。核因子kappa B（NF-κB）广泛存在于各种真核细胞中，是一种具有多种调节作用的转录因子，可调节细胞因子、趋化因子、生长因子、黏附分子、免疫受体、转录因子、氧化应激相关酶、急性时相反应蛋白等多种物质的基因表达，涉及许多相应的生理、病理过程[2]。以NF-κB为药物作用的靶点，通过调节NF-κB的活性，可达到改善某些疾病的治疗效果。本文针对NF-κB与肺结核免疫反应关系研究进展作一综述。
1. NF-κB的生物学功能
NF-κB是由Sen和Baltimore首先从B淋巴细胞核提取物中检测到的一种能与免疫球蛋白链基因增强子κB序列特异结合的核蛋白因子。NF-κB广泛存在于机体细胞中，对机体免疫应答、炎症反应及机体细胞生长调控有着极其重要的作用[3]。其主要生物学功能有以下3个方面：①机体免疫调节。在体液免疫反应中，NF-κB通过对中性粒细胞和巨噬细胞的调节防御细菌病原體的入侵；参与细胞抗原呈递和T淋巴细胞的活化；促进免疫球蛋白的合成；②机体炎症反应。激活后的NF-κB可抑制或增强涉及炎症反应的基因；③参与细胞增殖及凋亡。NF-κB能反式激活c-myc及细胞周期蛋白D1的表达，从而促进细胞增殖；通过抑制增殖因子JNK或诱导细胞周期抑制物的表达而达到抑制细胞增殖的作用。NF-κB可调节某些特定的凋亡抑制因子的凋亡基因的表达而发挥抗凋亡和促进凋亡的作用[4]。
2NF-κB与肺结核的免疫反应
2.1 NF-κB与肺结核天然免疫的关系
当人体第一次感染人结核分枝杆菌，肺泡巨噬细胞通过模式识别受体识别结核分枝杆菌，该受体能感知结核分枝杆菌的生化成分，比如结核分枝杆菌外壳上的糖基化脂阿拉伯甘露聚糖、海藻糖二霉菌酸酯和羟乙酰神经胺二肽等。这些分子经由病原体相关分子模式识别后，引起肺泡巨噬细胞内信号级联放大，激活巨噬细胞的吞噬活性，进而导致巨噬细胞囊泡吞噬整个结核分枝杆菌。而目前研究最深入的病原体分子模式是TOLL样受体，10种该受体在人体中被发现。其中TOLL样受体2在识别肺内结核杆菌中扮演主要作用。当结核分枝杆菌激活TOLL样受体2，即可引发通过例如MyD88及其干扰素诱发的TRIF和TRIF相关的获得性分子等获得性蛋白质的信号级联放大，进而导致1型白介素受体相关的4型激酶的补充，使得IRAK-1磷酸化。磷酸化的IRAK-1结合到肿瘤坏死因子受体相关因子TRAF6，使依靠激酶的IκBα磷酸化，磷酸化的IκBα降解，导致 NF-κB的激活，激活后的 NF-κB又可增加以上这些细胞因子的基因转录，以此种模式形成NF-κB与细胞因子之间的正反馈圈，放大初始信号。而NF-κB激活后又可促进细胞因子、粘附分子、趋化因子等基因转录，这些因子及分子可募集淋巴细胞、单核细胞聚集到结核分枝杆菌入侵部位，限制结核分枝杆菌的扩散并杀灭结核分枝杆菌。肺结核的天然免疫反应中，其中性粒细胞、NK细胞、体液免疫、活性过渡金属和维生素D等都参与了肺结核的天然免疫反应，共同抵抗结核分枝杆菌对机体的入侵，但其中是否有NF-κB途径的参与尚不清楚。
2.2 NF-κB与结核肉芽肿的形成
结核肉芽肿的形成是机体对于不能根除的结核分枝杆菌的牵制努力的结果。大多数情况，它会产生一种伴随结核分枝杆菌休眠的潜伏期状态，但其肉芽肿内的结核分枝杆菌仍然具有活性[5]。结核肉芽肿对结核分枝杆菌本身也有益处，如果机体的免疫系统因为任何原因被减弱，结核分枝杆菌可以由休眠状态活化，再次繁殖并可引起肺结核临床症状。结核肉芽肿包含了坏死的肺组织中的细胞核以及含结核分枝杆菌的巨噬细胞，它们被纤维母细胞、粘膜下层树突状细胞、中性粒细胞、B细胞和各种T细胞包裹，上述这些细胞都分泌细胞因子，主要分泌TNF-α因子和趋化因子，这些因子的分泌保证了粒细胞持续的活化形成结核肉芽肿。NF-κB介导的免疫应答对于限制肉芽肿中的结核分枝杆菌的生长非常重要，但是如果巨噬细胞中NF-κB通路的过度活化会导致组织中出现过度的病理性炎症。当NF-κB介导的杀菌活性与NF-κB介导的炎症反应之间达成平衡时，就会包裹结核分枝杆菌，尤其是在结核肉芽肿层面上包裹结核分枝杆菌。这类平衡是由分子级生物化学过程及与NF-κB介导的应答有关的mRNA转录稳定性组合控制。其中NF-κB介导免疫应答的mRNA转译稳定性对结核分枝杆菌免疫应答的动力学影响可引起巨噬细胞活化、TNF与趋化因子的表达，这些都会显著影响结核肉芽肿对结核分枝杆菌的细菌负荷、组织的发炎程度，以及结核肉芽肿的大小[6]。NF-κB介导的巨噬细胞活化的程度及时间点对于控制结核分枝杆菌的免疫应答来说亦非常重要。但如何才能达到同时控制肺结核的感染而不至于机体产生过度的炎症反应尚未见报道。
2.3 NF-κB与肺结核获得性免疫的关系
对于肺结核的显性保护性应答是Th1型，当结核分枝杆菌感染人体后的获得性免疫中NF-κB可促进Th1形成。结核分枝杆菌的抗原有多种，如ESAT-6、CFP10、Rv2031c、Rv2654c和Rv1038c等，机体对于这些抗原的T细胞应答并不是同源的，不同的T细胞表位在不同的感染阶段被使用[7]。人体通过识别这些抗原，使T细胞活化，T细胞活化后CD4+Th细胞能够分化成Th1或Th2亚型。它们分别产生不同的细胞因子，调节不同的免疫应答：Th1细胞介导细胞免疫，激活巨噬细胞，通常认为具有促炎性作用；Th2细胞具有体液免疫功能，抑制巨噬细胞活化作用，通常认为具有抗炎作用。由Th1产生的促炎性细胞素，比如IL-1β、IL-6、IL-21和IL-12p40。IL-12p40是IL-23的亚组之一，它诱导TH17细胞系，这一细胞系分泌了IL-17、IL-21和IL-22。这些细胞因子对于抗微生物保护非常重要，有报道显示结核分枝杆菌可通过NF-κB信号旁路诱导上皮抗炎因子IL-22的应答。而且，IL-17被认为在结核肉芽肿形成中有着重要作用。IFN-γ在抗结核分枝杆菌过程中亦起到重要作用，它能够促进巨噬细胞活化，产生超氧化物和NO，降低溶酶体内PH值，促进吞噬体和溶酶体的融合。这些都是保护性Th1型免疫应答的一部分。但当机体通过Th1产生过度的炎症反应时，通过引发调节性T细胞，抑制Th1应答。这一过程将潜在地使结核分枝杆菌逃避被机体免疫系统的杀伤，使得更容易在巨噬细胞中繁殖。由上述可知，对于肺结核的显性保护性应答是Th1型的。而NF-κB可促进Th1的形成，有关研究显示，在耐药肺结核患者，和小儿肺结核感染者，更偏向于Th2型应答，分泌了更多IL-4。肺结核的获得性免疫中，其CD8+T细胞、B细胞和特定抗体在抗肺结核的保护中亦起作用，但是否有NF-κB的参与尚不清楚。 3. 結语 NF-κB与肺结核免疫反应存在着密切的、极其复杂的关系，参与了肺结核的发生、发展及转归等过程，目前其参与的作用机制和具体途径尚未清楚。人体感染结核分枝杆菌后，何时需要激活或抑制NF-κB，有助于肺结核的转归，尚不明确。因此，要更好的治疗、控制结核病，在研究结核分枝杆菌生物学特性的同时，可能需要从NF-κB的角度来思考结核病的免疫反应，重视NF-κB在其中的作用机制及途径。
参考文献
[1]
A. Zumla， M. Raviglione， R. Hafner， et al.TuBerculosis[J]. NEngl J Med， 2013， 368 （8）：745–755.
[2]Richard A，Williams，Jon Timmis，et al. Computational Models of the NF-κB Signalling Pathway[J]. Computation ，2014，2：131-158.
[3] Karin M，Greten FR. NF-kappaB：linking infalammation and immunity to cancer development and progression [J]. Nat.Rev. Immunol，2005，5（10）：749-759.
[4]Chen F，Castranova V. Nuclear factor-kappa B， an unappreciated tumor uppreessor[J]. Cancer Res，2007，67（23）：11093-11098.
[5]Gupta A， Kaul K， Tsolaki AG，et al.Mycobacterium tuberculosis： ImmuneEvasion，latency and reactivation[J]. Immunobiology 2012，217：363-374.
[6]Hao S，and Baltimore D.The stability of mRNA influences the temporal order of the induction of genes encoding inflammatory mole- cules[J].Nat.Immunol.2009，10：281–288.
[7]Arlehamn CSL， Sidney J， Henderson R，et al.Dissecting mechanisms of immunodominance to the common tuberculosis antigens ESAT-6， CFP10，Rv2031c （hspX），Rv2654c TB7.7 and Rv1038c （EsxJ）[J].Immunol.2012； 188：5020-5031.
慢性传染病，是由单一病种引起人类死亡人数最多的传染病。据WHO统计，2012年全球估计有860万例肺结核，每年约有13万人死于结核病[1]。而目前对肺结核的发病机制尚未完全清楚，有报道肺结核的发生、发展与免疫反应相关。核因子kappa B（NF-κB）广泛存在于各种真核细胞中，是一种具有多种调节作用的转录因子，可调节细胞因子、趋化因子、生长因子、黏附分子、免疫受体、转录因子、氧化应激相关酶、急性时相反应蛋白等多种物质的基因表达，涉及许多相应的生理、病理过程[2]。以NF-κB为药物作用的靶点，通过调节NF-κB的活性，可达到改善某些疾病的治疗效果。本文针对NF-κB与肺结核免疫反应关系研究进展作一综述。
1. NF-κB的生物学功能
NF-κB是由Sen和Baltimore首先从B淋巴细胞核提取物中检测到的一种能与免疫球蛋白链基因增强子κB序列特异结合的核蛋白因子。NF-κB广泛存在于机体细胞中，对机体免疫应答、炎症反应及机体细胞生长调控有着极其重要的作用[3]。其主要生物学功能有以下3个方面：①机体免疫调节。在体液免疫反应中，NF-κB通过对中性粒细胞和巨噬细胞的调节防御细菌病原體的入侵；参与细胞抗原呈递和T淋巴细胞的活化；促进免疫球蛋白的合成；②机体炎症反应。激活后的NF-κB可抑制或增强涉及炎症反应的基因；③参与细胞增殖及凋亡。NF-κB能反式激活c-myc及细胞周期蛋白D1的表达，从而促进细胞增殖；通过抑制增殖因子JNK或诱导细胞周期抑制物的表达而达到抑制细胞增殖的作用。NF-κB可调节某些特定的凋亡抑制因子的凋亡基因的表达而发挥抗凋亡和促进凋亡的作用[4]。
2NF-κB与肺结核的免疫反应
2.1 NF-κB与肺结核天然免疫的关系
当人体第一次感染人结核分枝杆菌，肺泡巨噬细胞通过模式识别受体识别结核分枝杆菌，该受体能感知结核分枝杆菌的生化成分，比如结核分枝杆菌外壳上的糖基化脂阿拉伯甘露聚糖、海藻糖二霉菌酸酯和羟乙酰神经胺二肽等。这些分子经由病原体相关分子模式识别后，引起肺泡巨噬细胞内信号级联放大，激活巨噬细胞的吞噬活性，进而导致巨噬细胞囊泡吞噬整个结核分枝杆菌。而目前研究最深入的病原体分子模式是TOLL样受体，10种该受体在人体中被发现。其中TOLL样受体2在识别肺内结核杆菌中扮演主要作用。当结核分枝杆菌激活TOLL样受体2，即可引发通过例如MyD88及其干扰素诱发的TRIF和TRIF相关的获得性分子等获得性蛋白质的信号级联放大，进而导致1型白介素受体相关的4型激酶的补充，使得IRAK-1磷酸化。磷酸化的IRAK-1结合到肿瘤坏死因子受体相关因子TRAF6，使依靠激酶的IκBα磷酸化，磷酸化的IκBα降解，导致 NF-κB的激活，激活后的 NF-κB又可增加以上这些细胞因子的基因转录，以此种模式形成NF-κB与细胞因子之间的正反馈圈，放大初始信号。而NF-κB激活后又可促进细胞因子、粘附分子、趋化因子等基因转录，这些因子及分子可募集淋巴细胞、单核细胞聚集到结核分枝杆菌入侵部位，限制结核分枝杆菌的扩散并杀灭结核分枝杆菌。肺结核的天然免疫反应中，其中性粒细胞、NK细胞、体液免疫、活性过渡金属和维生素D等都参与了肺结核的天然免疫反应，共同抵抗结核分枝杆菌对机体的入侵，但其中是否有NF-κB途径的参与尚不清楚。
2.2 NF-κB与结核肉芽肿的形成
结核肉芽肿的形成是机体对于不能根除的结核分枝杆菌的牵制努力的结果。大多数情况，它会产生一种伴随结核分枝杆菌休眠的潜伏期状态，但其肉芽肿内的结核分枝杆菌仍然具有活性[5]。结核肉芽肿对结核分枝杆菌本身也有益处，如果机体的免疫系统因为任何原因被减弱，结核分枝杆菌可以由休眠状态活化，再次繁殖并可引起肺结核临床症状。结核肉芽肿包含了坏死的肺组织中的细胞核以及含结核分枝杆菌的巨噬细胞，它们被纤维母细胞、粘膜下层树突状细胞、中性粒细胞、B细胞和各种T细胞包裹，上述这些细胞都分泌细胞因子，主要分泌TNF-α因子和趋化因子，这些因子的分泌保证了粒细胞持续的活化形成结核肉芽肿。NF-κB介导的免疫应答对于限制肉芽肿中的结核分枝杆菌的生长非常重要，但是如果巨噬细胞中NF-κB通路的过度活化会导致组织中出现过度的病理性炎症。当NF-κB介导的杀菌活性与NF-κB介导的炎症反应之间达成平衡时，就会包裹结核分枝杆菌，尤其是在结核肉芽肿层面上包裹结核分枝杆菌。这类平衡是由分子级生物化学过程及与NF-κB介导的应答有关的mRNA转录稳定性组合控制。其中NF-κB介导免疫应答的mRNA转译稳定性对结核分枝杆菌免疫应答的动力学影响可引起巨噬细胞活化、TNF与趋化因子的表达，这些都会显著影响结核肉芽肿对结核分枝杆菌的细菌负荷、组织的发炎程度，以及结核肉芽肿的大小[6]。NF-κB介导的巨噬细胞活化的程度及时间点对于控制结核分枝杆菌的免疫应答来说亦非常重要。但如何才能达到同时控制肺结核的感染而不至于机体产生过度的炎症反应尚未见报道。
2.3 NF-κB与肺结核获得性免疫的关系
对于肺结核的显性保护性应答是Th1型，当结核分枝杆菌感染人体后的获得性免疫中NF-κB可促进Th1形成。结核分枝杆菌的抗原有多种，如ESAT-6、CFP10、Rv2031c、Rv2654c和Rv1038c等，机体对于这些抗原的T细胞应答并不是同源的，不同的T细胞表位在不同的感染阶段被使用[7]。人体通过识别这些抗原，使T细胞活化，T细胞活化后CD4+Th细胞能够分化成Th1或Th2亚型。它们分别产生不同的细胞因子，调节不同的免疫应答：Th1细胞介导细胞免疫，激活巨噬细胞，通常认为具有促炎性作用；Th2细胞具有体液免疫功能，抑制巨噬细胞活化作用，通常认为具有抗炎作用。由Th1产生的促炎性细胞素，比如IL-1β、IL-6、IL-21和IL-12p40。IL-12p40是IL-23的亚组之一，它诱导TH17细胞系，这一细胞系分泌了IL-17、IL-21和IL-22。这些细胞因子对于抗微生物保护非常重要，有报道显示结核分枝杆菌可通过NF-κB信号旁路诱导上皮抗炎因子IL-22的应答。而且，IL-17被认为在结核肉芽肿形成中有着重要作用。IFN-γ在抗结核分枝杆菌过程中亦起到重要作用，它能够促进巨噬细胞活化，产生超氧化物和NO，降低溶酶体内PH值，促进吞噬体和溶酶体的融合。这些都是保护性Th1型免疫应答的一部分。但当机体通过Th1产生过度的炎症反应时，通过引发调节性T细胞，抑制Th1应答。这一过程将潜在地使结核分枝杆菌逃避被机体免疫系统的杀伤，使得更容易在巨噬细胞中繁殖。由上述可知，对于肺结核的显性保护性应答是Th1型的。而NF-κB可促进Th1的形成，有关研究显示，在耐药肺结核患者，和小儿肺结核感染者，更偏向于Th2型应答，分泌了更多IL-4。肺结核的获得性免疫中，其CD8+T细胞、B细胞和特定抗体在抗肺结核的保护中亦起作用，但是否有NF-κB的参与尚不清楚。 3. 結语 NF-κB与肺结核免疫反应存在着密切的、极其复杂的关系，参与了肺结核的发生、发展及转归等过程，目前其参与的作用机制和具体途径尚未清楚。人体感染结核分枝杆菌后，何时需要激活或抑制NF-κB，有助于肺结核的转归，尚不明确。因此，要更好的治疗、控制结核病，在研究结核分枝杆菌生物学特性的同时，可能需要从NF-κB的角度来思考结核病的免疫反应，重视NF-κB在其中的作用机制及途径。
参考文献
[1]
A. Zumla， M. Raviglione， R. Hafner， et al.TuBerculosis[J]. NEngl J Med， 2013， 368 （8）：745–755.
[2]Richard A，Williams，Jon Timmis，et al. Computational Models of the NF-κB Signalling Pathway[J]. Computation ，2014，2：131-158.
[3] Karin M，Greten FR. NF-kappaB：linking infalammation and immunity to cancer development and progression [J]. Nat.Rev. Immunol，2005，5（10）：749-759.
[4]Chen F，Castranova V. Nuclear factor-kappa B， an unappreciated tumor uppreessor[J]. Cancer Res，2007，67（23）：11093-11098.
[5]Gupta A， Kaul K， Tsolaki AG，et al.Mycobacterium tuberculosis： ImmuneEvasion，latency and reactivation[J]. Immunobiology 2012，217：363-374.
[6]Hao S，and Baltimore D.The stability of mRNA influences the temporal order of the induction of genes encoding inflammatory mole- cules[J].Nat.Immunol.2009，10：281–288.
[7]Arlehamn CSL， Sidney J， Henderson R，et al.Dissecting mechanisms of immunodominance to the common tuberculosis antigens ESAT-6， CFP10，Rv2031c （hspX），Rv2654c TB7.7 and Rv1038c （EsxJ）[J].Immunol.2012； 188：5020-5031.