謝巴圖白音 王萬祥

摘 要：巨噬細(xì)胞移動抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF）是集合了細(xì)胞因子、生長因子、前炎癥因子、激素和酶等特性為一體的多效能分子，其與多種炎癥性疾病、免疫疾病及腫瘤等都密切相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)：胰腺炎的發(fā)病機(jī)制可能與炎性介質(zhì)的過度釋放有關(guān)，但其具體機(jī)制仍不明確，但減少M(fèi)FI的生成或阻斷其活性可能為患者治療胰腺炎提供新的治療選擇。

關(guān)鍵詞：巨噬細(xì)胞移動抑制因子；胰腺炎；反應(yīng)機(jī)制；ISO-1

急性胰腺炎（acute pancreatitis， AP）作為目前臨床上發(fā)病率較高的疾病，被分為重癥急性胰腺炎（SAP）和輕癥急性胰腺炎， 其中重癥急性胰腺炎約占比例20%，死亡率可達(dá)15%～25%。研究發(fā)現(xiàn)，胰腺炎發(fā)病機(jī)制與過量釋放的細(xì)胞因子，胰酶激活，胰腺細(xì)胞凋亡等有關(guān)，最后導(dǎo)致胰腺及其周邊組織受損、病變、器官衰竭等。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)：胰腺炎的發(fā)病與MIF有關(guān)，而MIF的互變異構(gòu)酶抑制劑ISO-1能夠抑制MIF的異構(gòu)酶以及其生物學(xué)活性。本文主要就MIF與胰腺炎的關(guān)聯(lián)做相關(guān)概述。

1 MIF概述

1.1 MIF基因及蛋白結(jié)構(gòu)

MIF基因片段較小，約為 0.8kb，包括3 個外顯子和 2 個內(nèi)含子，是單拷貝基因，位于21號染色體長臂上。MIF的cDNA編碼區(qū)含115個氨基酸序列，以α/β結(jié)構(gòu)的三聚體形式存在，有兩個平行反向的α螺旋和六個β鏈組成，相對分子質(zhì)量數(shù)為12.5kDa。在人和鼠中MIF的氨基酸序列，同源性可高達(dá) 90%，MIF是高度保守的蛋白質(zhì)。有別于大多數(shù)的細(xì)胞因子，MIF由免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)釋放后存儲于細(xì)胞池中，在炎癥因子刺激下不需要重新合成即可發(fā)揮生物學(xué)功能，屬于組成性表達(dá)。

1.2 MIF的細(xì)胞學(xué)和組織學(xué)來源

正常的人血清MIF的濃度是 2.0～4.0μg/L，表達(dá)與大多數(shù)組織及細(xì)胞中，其中以活化的 T 淋巴細(xì)胞中表達(dá)量尤為突出。研究發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)的MIF的最基本來源為促腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞、單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞以及活化的 T 淋巴細(xì)胞，當(dāng)然其它的實(shí)質(zhì)細(xì)胞將表達(dá)的MIF儲藏于胞漿內(nèi)。

2 MIF 與炎性疾病

在炎癥性疾病的形成和發(fā)展過程中，MIF充當(dāng)重要角色。MIF是一種即調(diào)節(jié)固有免疫又調(diào)節(jié)獲得性免疫的調(diào)節(jié)因子，當(dāng)機(jī)體受到外界刺激時，MIF迅速的從細(xì)胞胞漿中分泌出來，通過多條途徑激活核轉(zhuǎn)錄因子，促進(jìn)DNA轉(zhuǎn)錄，啟動細(xì)胞因子（如TNF-α、IFN-γ和IL-1β、IL-2、6、8等）和輔助粘附分子（CD80和CD86）基因的表達(dá)，并且釋放NO，級聯(lián)放大炎癥反應(yīng)，從而激活非特異性和特異性免疫系統(tǒng)。

2.1 MIF 在炎癥反應(yīng)中的機(jī)制

2.1.1 MIF 與TLR4

1997年Janeway和Rock等首次發(fā)現(xiàn)具有高度同源性的Toll樣受體（TLR）。TLR屬于I型跨膜糖蛋白，有三部分組成，胞外區(qū)、胞內(nèi)區(qū)和跨膜區(qū)。其中胞外區(qū)含有18～31個串聯(lián)的亮氨酸重復(fù)序列，主要負(fù)責(zé)粘附和識別蛋白質(zhì)。胞內(nèi)區(qū)含有Toll同源結(jié)構(gòu)域和羧基端的短尾肽，主要行駛信號傳導(dǎo)功能。當(dāng)前，在人體中被確定的TLR有10種， TLR對微生物或組織成分有明顯的識別作用，其中以TLR4研究最為深入。TLR4是脂多糖（LPS）結(jié)合的主要受體并發(fā)生信號傳導(dǎo)作用，機(jī)體識別脂多糖（ 1ipopolysaccharide，LPS）或需要結(jié)合脂蛋白（LBP）、CD14、TLR4（ toll-like receptor4 ）三者結(jié)合才能發(fā)生相互作用。在細(xì)胞外，炎癥刺激因子LPS以CD14作為橋梁與TLR4的胞外區(qū)結(jié)合，使得信號傳導(dǎo)到細(xì)胞內(nèi)，同時TLR4的胞內(nèi)區(qū)TIR結(jié)構(gòu)與下游的銜接蛋白MyD88的c端結(jié)合，同時，MyD88的N端招募具有死亡結(jié)構(gòu)域的信號分子IRAK，激活I(lǐng)RAK自磷酸化，繼而激活TRAF6，進(jìn)而激活NF-κB抑制物的激酶復(fù)合物IKKs，進(jìn)而刺激下游的信號傳遞，進(jìn)入 NF-κB信號途徑，使巨噬細(xì)胞活化，促進(jìn)細(xì)胞因子生成。而MIF則可上調(diào) TLR4 的表達(dá)，從而促進(jìn)清除革蘭氏陰性菌，發(fā)揮重要的免疫學(xué)功能[8]。

2.1.2 NF-κB途徑

核轉(zhuǎn)錄因子-kappa B（NF-κB）是一種調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子基因表達(dá)的因子。NF-κB家族中的p65和p50兩個成員形成二聚體，與κB的抑制蛋白I-κB結(jié)合，I-κB在IKKs復(fù)合物的作用下磷酸化，再泛素化降解，從而使NF-κB從靜息狀態(tài)被激活，通過核移位進(jìn)入細(xì)胞核，通過RHD端與DNA結(jié)合，促進(jìn)激活DNA的轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)基因表達(dá)。在內(nèi)毒素刺激外周血單核細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中，顯示出MIF能夠抑制合成I-κB，從而使發(fā)生核移位的NF-κB數(shù)量增多，促進(jìn)釋放炎癥因子[9]。發(fā)生SAP時，胰腺組織中的NF-κB被活化，并促進(jìn) TNF-α和 IL-6中mRN的表達(dá)，參與胰腺及周邊組織的損傷過程。袁耀宗等研究發(fā)現(xiàn)，給予吡咯烷二硫代氨甲酸鹽（PDTC）能夠抑制 SAP 大鼠的肝臟組織中的NF-κB的活性，通過降低細(xì)胞因子的表達(dá)量從而減輕肝臟損傷。

2.1.3 Rb調(diào)控

Rb是一種腫瘤抑制基因。Rb基因在許多不同的癌腫瘤中處于突變狀態(tài)，其蛋白質(zhì)產(chǎn)物是一種能夠促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入分裂期的基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子。腫瘤抑制蛋白主要受上游分子周期素D1調(diào)節(jié)，發(fā)生磷酸化后，促進(jìn)釋放E2F，進(jìn)一步促進(jìn)S-期急性酶的表達(dá)。而MIF則能夠通過Rb磷酸化后，來增強(qiáng)E2F活性，這在整合素介導(dǎo)的細(xì)胞分裂中起著引導(dǎo)性的作用。

2.1.4 AP-1調(diào)控

MIF發(fā)揮作用的重要機(jī)制可能與活化蛋白-1（AP-1）有密切關(guān)系。AP-1是一種核轉(zhuǎn)錄因子，在哺乳動物中主要包括兩類：Jun和fos。AP-1能夠激活Jun和fos 的是細(xì)胞質(zhì)中的MAPK家族的調(diào)節(jié)蛋白，主要包括JNK、ERK和p38三種，Jun和fos 被這三種激酶激活后發(fā)生自磷酸化，從細(xì)胞質(zhì)移位到細(xì)胞核內(nèi)與AP-1結(jié)合， AP-1發(fā)生自磷酸化，繼而與DNA結(jié)合參與轉(zhuǎn)錄翻譯。MIF的生物學(xué)特征顯示：不同濃度的MIF對細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用不同。MIF能夠與Jab-1發(fā)生互相作用，促進(jìn)AP-1調(diào)節(jié)基因發(fā)生轉(zhuǎn)錄的活性，一方面：Jab-1能夠增強(qiáng)AP-1/c-jun復(fù)合物和AP-1位點(diǎn)的結(jié)合；另一方面：加速p27Kip1蛋白的降解，此蛋白具有停止細(xì)胞分裂周期的功能?？傊^量的MIF表達(dá)能夠抑制Jab-1基因的促生長作用，降低AP-1/c-jun復(fù)合物的穩(wěn)定性。

2.1.5對p53因子的調(diào)節(jié)

p53基因是當(dāng)前人類發(fā)現(xiàn)的與腫瘤相關(guān)性最高的基因，在超過半數(shù)的腫瘤患者中都發(fā)生 P突變，MIF可能是通過影響P基因的功能，或和突變的蛋白共同參與腫瘤的變化過程，P53基因有野生型和突變型兩種。腫瘤抑制因子的主要功能誘導(dǎo)細(xì)胞不適當(dāng)?shù)脑鲋常湓碛袃蓚€方面，其一，誘導(dǎo)停止細(xì)胞分裂周期，其二，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。巨噬細(xì)胞發(fā)揮促炎功能主要通過MIF抑制myc活性從而誘導(dǎo)p53凋亡，MIF抑制p53基因的功能，促進(jìn)腫瘤生長，擴(kuò)大炎癥反應(yīng)。因此，MIF有促進(jìn)細(xì)胞生長作用，這可能是其參與多種炎癥性疾病的機(jī)制之一。

2.2 MIF 與急性胰腺炎

AP 的發(fā)病機(jī)制雖然目前尚未完全闡明，但是胰酶在胰腺內(nèi)被激活并進(jìn)行自身消化，發(fā)生炎癥細(xì)胞浸潤，并生成細(xì)胞因子，進(jìn)而發(fā)生炎癥的級聯(lián)反應(yīng)，這個遞進(jìn)過程已得到廣泛認(rèn)同。在胰腺炎的早期，高細(xì)胞因子血癥及其所引發(fā)其它組織損傷，成為胰腺炎面臨的主要問題MIF 作為一種促進(jìn)炎癥釋放因子，在 AP 發(fā)病機(jī)制中起重要作用。在其發(fā)病過程起著重要的細(xì)胞因子有TNF-α、IL-1、IL-6 及 IL-8 等，而這些細(xì)胞因子的生成又都與NF-κB密切相關(guān)，而 MIF可以引起 NF-κB 活化，使炎癥反應(yīng)發(fā)生放大，進(jìn)而釋放大量炎性因子。Al-Abed Y等研究發(fā)現(xiàn)：用注射牛磺膽酸制造急性壞死性胰腺炎動物模型，再用注射雨蛙素制造急性水腫性胰腺炎的動物模型，之后檢測腹水、血清和肺臟的 MIF 含量。結(jié)果表明，ANP 動物模型的腹水和血清中 MIF 含量均明顯增高，而輕癥急性胰腺炎腹水及血清中的 MIF 含量明顯低于其在 SAP 中的含量，說明：血清中 MIF 的含量與AP 的嚴(yán)重程度呈正比，并且 MIF 抗體能減少SAP 大鼠的死亡率，從上述實(shí)驗(yàn)可以看出：MIF在大鼠重癥胰腺炎中起重要作用。還有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)：在急性壞死性胰腺炎的大鼠模型中，大鼠血清中 MIF 含量和胰腺組織中的NF-κB p65 蛋白含量呈正相關(guān)，胰腺組織的病理學(xué)評分也顯示了這一結(jié)果。推測出 MIF 可能通過調(diào)控NF-κB 信號途徑來影響血清中各種細(xì)胞因子（如 TNF-α、IL-1、6 、8）的分泌。王烜等研究發(fā)現(xiàn)，SAP 大鼠肺組織中的MIFmRNA 表達(dá)量很高，血清中 MIF增多，并且增加程度和肺損傷程度呈正相關(guān)。以上結(jié)果均表明：MIF與胰腺炎的發(fā)病也著密不可分的關(guān)系。

3 炎癥性疾病時對MIF的相關(guān)治療

3.1 抗MIF抗體的應(yīng)用

用抗MIF抗體處理炎癥性的動物模型研究發(fā)現(xiàn)有兩方面的作用，一方面抗MIF抗體能夠降低炎癥部位炎性細(xì)胞的聚集；另一方面降低28天后的死率，使預(yù)后得到一定的改善。Makita H等研究發(fā)現(xiàn)：對LPS刺激的老鼠模型使用MIF單克隆抗體后，小鼠肺泡巨噬細(xì)胞和支氣管內(nèi)皮細(xì)胞中MIF的 mRNA表達(dá)量明顯下降，而中性粒細(xì)胞的趨化因子MIP-2/CINC-3表達(dá)量明顯降低，小鼠肺組織中的中性粒細(xì)胞聚集程度減低。Robinson S C等研究發(fā)現(xiàn)：抗MIF抗體能夠降低革蘭氏陽性和陰性菌的致死率，增強(qiáng)對內(nèi)外毒素的耐受性，對機(jī)體起到一定程度的保護(hù)作用。Calandra T等研究發(fā)現(xiàn)：建立小鼠盲腸結(jié)扎穿孔腹膜炎炎癥模型，使用重組MIF后出現(xiàn)炎癥加重癥狀，給予小鼠抗MIF抗體后炎癥則得到一定的改善，降低血漿中促炎性介質(zhì)水平。綜上所述，抗MIF抗體的應(yīng)用可以抑制MIF的活性，增強(qiáng)免疫細(xì)胞的穩(wěn)定性，使抗炎性能增強(qiáng)，改善炎癥反應(yīng)，但其如在臨床應(yīng)用還有待于進(jìn)一步研究。

3.2 酶活性抑制劑的應(yīng)用

目前，臨床上治療炎癥較理想的方案是應(yīng)用小分子抑制劑。小分子抑制劑不可逆的和MIF的催化位點(diǎn)結(jié)合，達(dá)到抑制MIF的促炎作用的效果。異唑類衍生物（ISO-1）能夠穩(wěn)定存在于水溶液中。學(xué)者對MIF/對羥苯丙酮酸復(fù)合物以及氨基酸Schif基化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)：ISO-1中發(fā)現(xiàn)了能和MIF催化活性位點(diǎn)發(fā)生不可逆結(jié)合的序列，首先，ISO-1發(fā)揮生物學(xué)作用必須先與MIF結(jié)合，并形成MIF/ISO-1復(fù)合物，抑制MIF互變異構(gòu)酶的活性 ；第二，MIF能夠刺激激活細(xì)胞胞漿磷脂酶A2（PLA2），釋放花生四烯酸產(chǎn)物，而ISO-1則可以抑制花生四烯酸的釋放；第三，ISO-1還能夠抑制MIF對GC的拮抗作用。以上三點(diǎn)都從不同途徑起到一定的抗炎效果，為小分子抑制劑在臨床上治療相關(guān)炎癥性疾病提供可能。

4. 需進(jìn)一步研究的問題

4.1 疾病病因?qū)W方面

多種因素可誘發(fā)胰腺炎，在不同因素中MIF的表達(dá)及釋放的炎癥因子也不盡相同，這與疾病的發(fā)展及其他臟器病變程度都有較大的相關(guān)性，這些問題有待進(jìn)一步研究。在感染性疾病時，MIF是否與機(jī)體循環(huán)機(jī)能下降有明顯關(guān)系也需進(jìn)一步探討。

4.2 治療學(xué)方面

（1）MIF的生物學(xué)特性發(fā)揮作用包括多種信號分子參與，實(shí)驗(yàn)中采取相應(yīng)的阻斷劑進(jìn)行阻斷對MIF的作用有哪些影響，作為治療方式也有待驗(yàn)證。

（2）從MIF酶活性方面來考慮，ISO-1作為MIF的拓?fù)涿敢种苿?，是否在MIF酶促位點(diǎn)結(jié)合部位起著重要的作用，也有待證明。目前IS0-1在治療膿毒癥方面已有明顯療效，其是否一樣適用于胰腺炎的治療，也有待于進(jìn)一步的考察。能否研制其他小分子的抑制劑等都是下一步研發(fā)的可能。

（3）通過對MIF的分子機(jī)制的進(jìn)一步探討，在各個通路環(huán)節(jié)，每個基因都發(fā)揮重要的作用，研究這些有效基因的抑制劑，對闡明其與疾病的潛在關(guān)系也具有重要作用，這有助于對胰腺炎等炎癥疾病的發(fā)病、診斷及治療有進(jìn)一步的認(rèn)識。

5 結(jié)語

胰腺炎的發(fā)生和發(fā)展與炎癥因子密切相關(guān)，炎癥始發(fā)于胰腺內(nèi)，進(jìn)而擴(kuò)散到附近器官，導(dǎo)致其他組織病變，在此過程中，MIF起著重要角色。盡管SAP的發(fā)病機(jī)制尚未明確，但隨著對MIF機(jī)制的深入研究，對合理調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫反應(yīng)有重要意義，MIF可增強(qiáng)炎癥反應(yīng)，因此，選取有效的MIF的抑制作用的抑制劑，對治療胰腺炎有很大幫助。

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