cJun氨基端激酶信号传导通路及其在肝纤维化中的作用研究进展

【关键词】 cJun氨基端激酶；肝纤维化

　　cJun氨基端激酶（cJun Nterminal kinase，JNK）是丝裂原激活的蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）家族的重要成员之一，JNK参与了如细胞分化、凋亡等许多生理过程，与癌症、心脏病和肝脏疾病等多种疾病的发病机制有关。JNK是一个重要的信号传导通路，在肝纤维化发生发展过程中起作重要作用，对JNK的功能及作用的分子机制进行深入研究，有利于完善肝纤维化产生的分子机制，对预防、治疗肝纤维化有一定的作用。

　　1 JNK生物学特性
　　
　　MAPK是细胞外的各种信号从细胞表面传导到细胞核内部的重要通路，在真核细胞中已经确定的有JNK、P38、ERK1/2、ERK3/4和ERK5等亚家族［1］，具有三个关键的激酶MAPK、MAPKK和MAPKKK。
　　
　　研究发现［2～4］JNK蛋白可由3个基因编码分别为JNK1、JNＫ２、JNK3，这3种基因都能编码46kD和55kD的蛋白产物，它们不同的剪接及不同的外显子形成了12种不同的JNK同分异构体；JNK可调控转录因子AP1蛋白（如cJun、JunB、JunD）和ATF2，提高转录活性，被磷酸化的位点Ser/ThrPro都位于转录因子的活性区；JNK由两个双特异性MAPK激酶MKK4、MKK7激活：MKK4、MKK7通过双磷酸化JNK的酪氨酸和苏氨酸位点而激活JNK，是JNK的特异性激酶，其中MKK4在体外主要使JNK/SAPK活化环中的酪氨酸磷酸化，而MKK7则主要使苏氨酸磷酸化。
　　
　　JNK信号通路与肿瘤、糖尿病等发生、发展有关，主要反映在细胞分化、凋亡等过程中，同时，在肝纤维化过程中也起作重要作用。

　　2 JNK在肝纤维化中的作用
　　
　　肝纤维化过程中肝星状细胞（hepatic stellate cell，HSC）激活并转化为肌成纤维样细胞和成纤维细胞是肝纤维化发生、发展的核心环节。很多因素对HSC激活起促进作用，包括ECM成分和结构的改变，多种生长因子、细胞因子、趋化因子、氧化应激产物和其他可溶性因子的分泌物等，这些因素常同时作用于HSC，彼此相互影响，形成一种介质、靶点、ECM间相互作用的复杂网络［5］ 。MAPK信号传导通路是目前研究的一个热点，它是一类细胞信号传导蛋白，经上游激酶作用后发生苏氨酸、丝氨酸位点磷酸化而激活［6～7］，是细胞外各种信号从细胞表面传导到细胞核内部的重要通路，主要包括ERK、JNK、P38，在肝纤维化过程中起作重要作用［8］。JNK为MAPK家族重要成员， JNK的活化是通过其氨基酸残基磷酸化，胞浆中的JNK移位到细胞核，活化的JNK可以和转录因子ATF2及cJnk的氨基末端区域结合，使转录因子的活性区域发生磷酸化，从而促进相应基因的表达［9］。

　　2.1 细胞因子通过JNK信号传导通路对HSC的影响 Yoshida K等［10］研究表明：通过JNK介导Smad2/3连接区域磷酸化传递信息，转化生长因子β（transforming growth factorbeta （TGFbeta））和血小板衍生的生长因子（plateletderived growth factor （PDGF））激活HSC。Kim WH等［11］研究证实：在培养的大鼠肝门肌纤维母细胞中， 肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）能阻止ERK1/2磷酸化，诱导JNK1磷酸化，促进细胞凋亡，HGF抑制肝肌纤维母细胞生长和促进凋亡，有利于减少肝硬化的发生。Reeves HL 等［12］研究表明：TNFα和内皮素可以影响HSC中P38和JNK活性，从而影响HSC α肌动蛋白表达。VarelaRey M 等［13］研究表明：TNFα能增加ERK和JNK磷酸化，但与胶原蛋白（I） mRNA表达水平无关，而P38通路与之有关联。Zhang YP等［14］研究表明：IL1β通过JNK通路诱导HSC中TIMMP1（the tissue inhibitor of matrix metalloproteinases1）mRNA表达。

　　2.2 JNK特异阻断剂sp600125对HSC的影响 Schnabl B 等［15］研究表明Sp600125通过抑制TAK1/JNK信号传导途径可以抑制HSC增殖。Marra F 等［16］研究表明：P38抑制剂（SB203580）和JNK抑制剂（sp600125）能够抑制IL1或TNF诱导的HSC中CCL2分泌和基因表达，而ERK抑制剂不能影响CCL2上调；activin A也可刺激CCL2表达和激活ERK、JNK、P38和它们下游分子，说明在人HSC中，MAPK家族成员在细胞因子诱导趋化因子表达中起作不同的调节作用。Schwabe RF等［17］研究表明用sp600125阻断JNK信号传导通路后，可促进RANTES表达，而RANTES可能是HSC迁移、增殖的一种介质。

　　2.3 药物等通过JNK信号传导通路对HSC的影响 Fukushima M等［18］研究表明：法舒地尔（Fasudil，一种血管扩张药，一种 Rho激酶 （ROCK）抑制剂）能抑制ERK1/2、JNK和p38磷酸化，能减少HSC胶原和金属蛋白酶的生成，能刺激间质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase1 （MMP1））的生成，能增强胶原蛋白酶的活性。实验证实法舒地尔不但抑制HSC的增殖和胶原的产生，也增强胶原蛋白酶的活性。Higashi N 等［19］研究发现：Epigallocatechin3gallate （EGCG）是一种绿茶的主要成分，具有许多生物活性，包括抗纤维化的作用。EGCG能抑制Rho信号传导途径，能诱导ERK1/2、JNK和P38磷酸化，从而改变HSC的结构和生长，减少肝纤维化。Sakaida I等［20］究表明：中药Inchinkoto （TJ135）具有抗纤维化作用，在HSCLI90细胞中，TJ135降低 MAPK活性（ERK和JNK活性降低，而不是P38活性）导致III胶原mRNA减少。

　　2.4 乙醛通过JNK信号传导通路对HSC的影响 Li J等［21］酒精代谢产物亚麻酸乙脂（linolenic acid ethyl ester，LAEE）处理HSC可增加细胞周期蛋白E表达和细胞周期蛋白E/CDＫ２活性，另外，LAEE增加ERK和JNK活性，它们在LAEE诱导AP1相关基因表达中起作重要作用。Anania FA等［22］究表明：酒精代谢产物乙醛和丙二醛可以增强JNK活性，并且胶原基因活性也增强。Chen A等［23］究表明：乙醛激活JNK1、JNＫ２和AP1的转录活性，抑制JNK活性可以减少乙醛诱导的BTEB （basic transcription element binding protein）蛋白和α（I）胶原mRNA水平，并且这两种蛋白表达在HSC中具有依从关系，说明BTEB介导了乙醛诱导的、与JNK相关的α（I）胶原基因表达。

　　2.5 其它相关因素通过JNK信号传导通路对HSC的影响 Hazra S等［24］研究在活化的HSC中，用合成的过氧化物酶体增生物激活受体γ（peroxisome proliferatoractivated receptor gamma，PPAR gamma）配体能抑制纤维生成的活性；PPARγ使活化的HSC转化为静止状态，并且通过PPARγ与JunD交互作用而抑制AP1活性；SvegliatiBaroni G等［25］研究在二甲基亚硝胺（DMN）和胆道结扎（BDL）两种大鼠肝脏损伤模型中来研究ERK/JNK/p70S6K信号蛋白激酶在肝纤维化中的作用，三种激酶在HSC增殖以及被激活，表明三种激酶在肝脏的再生中起作协同作用；Milliano MT等［26］研究表明：大多数细胞骨架蛋白质、ERK和JNK信号分子家族的聚合需要酪氨酸激酶磷酸化，而细胞骨架的改变可能有利于减少HSC活化；Bataller R等［27］用ANG II灌注大鼠通过促炎症反应和血管损伤可引起肝脏损害，其中，JNK、ERK、NFκB和AP1活性增加，可激活HSC，胶原合成轻度增加；Paik YH等［28］研究表明：在人HSC中通过TLR4（tolllike receptor 4）信号传导通路，激活NFkB、JNK通路和上调化学增活素和黏附分子，可能介导了细菌脂多糖（LPS）引起的肝脏损害；Cariers A等［29］研究表明：放线菌酮（cycloheximide，CHX）与CD95配体（CD95L）一起可以通过JNK信号通路引起HSC凋亡；Chen A等［30］研究表明：紫外线照射HSC可以激活JNK通路，而不是ERK1/2；增加α（I）胶原mRNA表达。通过UPS（truncated 5' upstream promoter sequence，UPS）基因不同区域，ERK1/2和JNK通路可介导α（I）胶原蛋白表达。
　　
　　总之，JNK通路在肝纤维化过程中起作重要作用，抑制JNK通路可以抑制HSC的增殖，有利于延缓或阻止肝纤维化的发生，但肝纤维化是一个十分复杂的过程，受细胞内外许多因素的影响，还有许多问题需要进一步深入研究。

　

参考文献

　　［１］ 王宇，高毅，俞金龙等.INFα对大鼠肝纤维化胶原酶基因表达的调控［Ｊ］.世界华人消化杂志，2001，9（1）：20-23.

　　［2］ 张文伶，金勇丰，朱成钢等.JNK/MAPK途径调控机制研究进展［Ｊ］.癌变.畸变.突变，2003，15（4）：253-256.

　　［3］ 胡智，曹亚. MAPK/JNK信号传导通路研究进展［Ｊ］. 国外医学分子生物学分册，2002，24（4）:222-225.

　　［４］ 赵艳，吴坤. 哺乳动物细胞中MAPK信号转导途径的研究进展［Ｊ］ . 国外医学卫生学分册，2004，31（1）:16-21.

　　［５］ Kmiec Z. Cooperation of liver cells in health and disease［Ｊ］. Adv Anat Embryol Cell Biol，2001， 161: IIIXIII， 1-151.

　　［６］ Jiang HQ， zhang XL. The mechanisms of hepatic fibrosis［Ｊ］. Shijie hua ren xiao hua za zhi，2000，8:686-689.

　　［７］ Nieto N， friedmanSL， Cederbaun AI. CYP2EMedated oxidative stresss induces collagen typeⅠexpression in rat hepatic stellate cells［Ｊ］. Hepatology，1999，30:987-996.

　　［８］ Poulos JE， Weber JD， Bellezzo JM，et al. Fibronectin and cytokines increase JNK， ERK， AP1 activity， and transin gene expression in rat hepatic stellate cells［Ｊ］. Am J Physiol，1997，273（4 Pt 1）:G804-811.

　　［９］ 陈良恩.JNK信号转导通路及其在应激中的作用［Ｊ］.国外医学生理病理科学与临床分册，2001，21:169-171.

　　［１０］ Yoshida K， Matsuzaki K， Mori S，et al.Transforming growth factorbeta and plateletderived growth factor signal via cJun Nterminal kinasedependent Smad2/3 phosphorylation in rat hepatic stellate cells after acute liver injury［Ｊ］. Am J Pathol， 2005，J166（4）:1029-1039.

　　［１１］ Kim WH， Matsumoto K， Bessho K，et al.Growth inhibition and apoptosis in liver myofibroblasts promoted by hepatocyte growth factor leads to resolution from liver cirrhosis［Ｊ］. Am J Pathol，2005，166（4）:1017-1028.

　　［１２］ Reeves HL， Dack CL， Peak M，et al. Stressactivated protein kinases in the activation of rat hepatic stellate cells in culture［Ｊ］. J Hepatol，2000，32（3）:465-472.

　　［１３］ VarelaRey M， MontielDuarte C， OsesPrieto JA，et al. p38 MAPK mediates the regulation of alpha1（I） procollagen mRNA levels by TNFalpha and TGFbeta in a cell line of rat hepatic stellate cells（1）［Ｊ］.FEBS Lett，2002，528 （13）:133-138.

　　［１４］ Zhang YP，Yao XX，Zhao X. Interleukin1 beta upregulates tissue inhibitor of matrix metalloproteinase1 mRNA and phosphorylation of cjun Nterminal kinase and p38 in hepatic stellate cells［Ｊ］. World J Gastroenterol，2006，12（9）:1392-1396.

　　［１５］ Schnabl B， Bradham CA， Bennett BL，et al. TAK1/JNK and p38 have opposite effects on rat hepatic stellate cells［Ｊ］. Hepatology，2001，34（5）:953-963.

　　［１６］ Marra F， Delogu W， Petrai I，et al.Differential requirement of members of the MAPK family for CCL2 expression by hepatic stellate cells［Ｊ］. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol， 2004，287（1）:G18-26.

　　［１７］ Schwabe RF， Bataller R， Brenner DA.Human hepatic stellate cells express CCR5 and RANTES to induce proliferation and migration［Ｊ］. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol，2003，285（5）:G949-958.

　　［１８］ Fukushima M， Nakamuta M， Kohjima M， et al.Fasudil hydrochloride hydrate， a Rhokinase （ROCK） inhibitor， suppresses collagen production and enhances collagenase activity in hepatic stellate cells［Ｊ］. Liver Int，2005，25（4）:829-838.

　　［１９］ Higashi N， Kohjima M， Fukushima M，et al.Epigallocatechin3gallate， a greentea polyphenol， suppresses Rho signaling in TWNT4 human hepatic stellate cells［Ｊ］. J Lab Clin Med，2005，145（6）:316-322.

　　［２０］ Sakaida I， Tsuchiya M， Kawaguchi K，et al. Herbal medicine Inchinkoto （TJ135） prevents liver fibrosis and enzymealtered lesions in rat liver cirrhosis induced by a cholinedeficient Lamino aciddefined diet［Ｊ］. J Hepatol，2003，38（6）:762-769.

　　［２１］ Li J， Hu W， Baldassare JJ，et al. The ethanol metabolite， linolenic acid ethyl ester， stimulates mitogenactivated protein kinase and cyclin signaling in hepatic stellate cells［Ｊ］. Life Sci，2003，73（9）:1083-1096.

　　［２２］ Anania FA， Womack L， Jiang M，et al. Aldehydes potentiate alpha（2）（I） collagen gene activity by JNK in hepatic stellate cells［Ｊ］. Free Radic Biol Med，2001，30（8）:846-857.

　　［２３］ Chen A，Davis BH.The DNA binding protein BTEB mediates acetaldehydeinduced， jun Nterminal kinasedependent alphaI（I） collagen gene expression in rat hepatic stellate cells［Ｊ］. Mol Cell Biol，2000，20（8）:2818-2826.

　　［２４］ Hazra S， Xiong S， Wang J，et al. Peroxisome proliferatoractivated receptor gamma induces a phenotypic switch from activated to quiescent hepatic stellate cells［Ｊ］. J Biol Chem，2004，279（12）:11392-11401.

　　［２５］ SvegliatiBaroni G， Ridolfi F， Caradonna Z，et al. Regulation of ERK/JNK/p70S6K in two rat models of liver injury and fibrosis［Ｊ］. J Hepatol，2003，39（4）:528-537.

　　［２６］ Milliano MT， Luxon BA.Initial signaling of the fibronectin receptor （alpha5beta1 integrin） in hepatic stellate cells is independent of tyrosine phosphorylation［Ｊ］.J Hepatol，2003，39（1）:32-37.

　　［２７］ Bataller R， Gabele E， Schoonhoven R，et al.Prolonged infusion of angiotensin II into normal rats induces stellate cell activation and proinflammatory events in liver ［Ｊ］.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol，2003，285（3）:642-651.

　　［２８］ Paik YH， Schwabe RF， Bataller R，et al.Tolllike receptor 4 mediates inflammatory signaling by bacterial lipopolysaccharide in human hepatic stellate cell ［Ｊ］.Hepatology，2003，37（5）:1043-1055.

　　［２９］ Cariers A， Reinehr R， Fischer R，et al. cJunNterminal kinase dependent membrane targeting of CD95 in rat hepatic stellate cells［Ｊ］. Cell Physiol Biochem，2002，12（4）:179-186.

　　［30］ Chen A， Davis BH.UV irradiation activates JNK and increases alphaI（I） collagen gene expression in rat hepatic stellate cells［Ｊ］. J Biol Chem，1999，274（1）:158-164.