HIF-1α与高原低氧致急性胃黏膜损伤关系的研究进展

HIF-1α与高原低氧致急性胃黏膜损伤关系的研究进展

(青海大学研究生院;青海西宁810007)

[摘要]高原低氧可以引起急性胃黏膜损伤,发生多与高原低氧引起胃黏膜屏障功能受损,胃酸、胃蛋白酶的消化作用加强有关,而缺血缺氧是其主要原因[1]。缺氧诱导因子-1α(hypoxiainduciblefactor-1α,HIF-1α)是缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体内的一种转录激活因子,在多种缺氧状态诱导的相关疾病的发生过程中发挥着重要作用。现就国内外HIF-1α与高原低氧致急性胃黏膜损伤的关系作一综述。

[关键词]HIF-1α;高原低氧;急性胃黏膜损伤;研究进展

1.HIF-1α与炎症

HIF-1α是HIF-1的氧调节亚单位,低氧主要经HIF-1α引起细胞、组织的有关改变。HIF-1有广泛的靶基因谱,目前已经发现的有60余种靶基因,其中既包含与肿瘤生长、发展和转移有关的基因,也涉及炎症发展、炎性细胞代谢、趋化性和存活相关的基因。这些缺氧反应基因的转录增加可促进细胞在缺氧状态下的生存[2]。

近年研究发现HIF-1α具有炎症调节作用。目前已知IL-6、GF-1、IL-1β、TNF-α、PGE2及LPS等致炎因子能激活HIF-1α的转录活性。另外,HIF-1α不仅调控巨噬细胞的免疫相关基因,也调控CD4+和CD8+T细胞介导的炎症细胞因子的产生。HIF-1α在炎症中的作用,大部分研究认为,HIF-1α促进了炎症反应。Fitzpatrick[3]等研究表明,低氧条件下HIF-1α和NF-κB的P65亚基直接促进COX-2及其他主要促炎因子的表达。然而,另一些研究者认为,HIF-1α在炎症性疾病中发挥了抗炎作用。Flück[4]等研究发现,在炎症性肠病小鼠模型中,特异性敲除树突状细胞中HIF-1α可以增加促炎因子及粘蛋白水平,表现出更严重的肠道炎症反应,这提示HIF-1α可能具有抑制炎症反应作用。目前学界对HIF-1α与炎症关系存在不同观点。笔者认为HIF-1α可能在不同炎症性疾病中表现出不同的作用机制。如上所述,在胃肠炎症性疾286病中,HIF-1α促进了其炎症反应。目前,HIF-1α在炎症中的具体机制尚未完全阐明,随着研究的不断深入,有望对炎症性疾病的诊治开辟新的视野。

2.高原低氧致急性胃黏膜损伤与炎症

研究发现急进高原低氧环境的机体,胃黏膜严重的缺血缺氧导致其上皮细胞坏死,引发机体的炎症反应,释放各种炎症介质,如TNF-α、PAF、IL-1、C-反应蛋白(CRP)等,并激活凝血、纤溶、炎症等通路,加重胃黏膜损伤。Bailey[5]等发现,急性高山病患者外周血液中白细胞介素-6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)显著增高,总磷酸肌酸激酶活性增高。Wang[6]等人研究发现炎症介质TNF-α为炎症损伤初始因子,TNF-α与其受体结合后,激活转录因子NF-κB的信号通路,并通过活化的转录因子使单核/巨噬细胞分泌更多的PAF、IL-1、IL-6以及TNF-α本身,引起炎症介质出现级联反应,致使炎性损伤进一步扩大,同时还能使WBC和内皮细胞表达黏附分子,增强中性粒细胞的吞噬活性,加重炎症反应,导致胃黏膜上皮屏障功能损伤。

国内著名高原病研究学者高钰琪[7]等人提出了“高原病炎控理论”,提出以下有关急性高原病的要点为:①高原低氧激活炎症反应;②血管通透性增加、血管收缩舒张失衡等炎性血管反应是急性高原病的重要发生机制;③炎症是影响高原病发生、发展的关键环节。高原低氧所致的急性胃黏膜损伤也属于急性高原病的范畴,胃黏膜内存在丰富的血管,高原低氧可通过应激反应使胃黏膜缺血缺氧坏死进而引发炎症反应,或低氧直接刺激胃黏膜激活炎症反应,而关于急性高原低氧致胃黏膜损伤时,炎症反应的启动,各种炎症细胞在炎症反应中的作用和具体的机制有待进一步研究。

3.结语

缺氧是哺乳动物机体最为常见的的病理生理反应,HIF-1α作为缺氧调节中的关键转录调节因子,在红系生成、肿瘤表达、细胞凋亡、炎症免疫及能量代谢等细胞及系统水平发挥重要作用。目前,尽管学界对HIF-1α在低氧性疾病中的作用持有不同观点,但随着分子生物学技术的不断进步,相信HIF-1α在低氧性疾病中的中心枢纽作用将进一步得到阐明,其中对HIF-1α活性的调节,未来可能成为治疗多种疾病的靶点,从而为这类疾病的治疗提供新的思路和方法。

【参考文献】

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[3]FilaretovaL,MakaraG.THESURPRISINGDUALACTIONOFGLUCOCORTICOIDS[J].Ideggyogyaszatiszemle,2014,67(3-4):121-123.

[4]FlückA,ChattopadhyayR,MitraS,etal.Oxidativestress:anessentialfactorinthepathogenesisofgastrointestinalmucosaldiseases[J].Physiologicalreviews,2014,94(2):329-354.

[5]BaileyDM,KlegerGR,HolzgraefeM,etal.Pathophysiologicalsignificanceofperoxidativestress,neuronaldamage,andmembranepermeabilityinacutemountainsickness[J].JournalofAppliedPhysiology,2004,96(4):1459-1463.

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[7]高钰琪,黄缄.炎症反应与高原病[J].第三军医大学学报,2016,38(3):215-219.

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