摘要：馬凡氏綜合征（marfan syndrome，MFS）是一種常染色體顯性遺傳性結締組織病，主要累及心血管系統、眼、骨骼系統。心血管病變主要為主動脈瘤與主動脈夾層，動脈瘤或夾層的破裂是引起病人死亡的主要原因。新近研究發(fā)現引起MFS血管病變發(fā)生發(fā)展的原因與轉化生長因子β（transforming growth factorβ, TGF-β）的過度激活以及TGF-β非經典信號通路有著很大的關系，同時研究結果顯示miR-29b在早期MFS主動脈病變的進展中起到了關鍵作用。

關鍵詞：MFS；TGF-β；非經典TGF-β信號通路；miR-29b

    彈性纖維的斷裂和彈性組織中無定形基質的聚集是最早發(fā)現的與MFS病因學有關的線索，隨后研究發(fā)現一種基質蛋白原纖維蛋白-1（fibrillin-1）參與MFS的病理過程，并且通過對編碼原纖維蛋白-1的基因（FBN1）進行克隆發(fā)現該基因定位于15q21.1,基因全長230kb,含有65個外顯子¹。MFS中FBN1的突變類型多為錯義突變（占60%）和無義突變（占10%），突變位點多變，沒有明顯突變熱點，僅接近12%的突變是重復出現的。但不論FBN1突變位點在哪，都會引起FBN1的編碼產物fibrillin-1的結構異常，最近研究發(fā)現，fibrillin-1的構像改變可以引起TGF-β的過度激活²，進而通過非經典的TGF-β信號傳導通路引起ERK等蛋白的表達上調，進而導致MFS病人血管瘤的發(fā)生發(fā)展，同時還有證據表明miR-29b也參與了MFS病人血管瘤的進展。

    1TGF-β與MFS血管病變

    Fbrillin-1是細胞外基質中微纖維的重要組成成分³，主要是由表皮生長因子（EGF）樣區(qū)域、鈣結合表皮生長因子（cb-EGF）樣區(qū)域、TGF-β結合蛋白樣區(qū)域以及兩個雜合區(qū)域組成。Fibrillin-1參與大動脈的主要組成成分彈性纖維的構成，電子顯微鏡下的觀察結果表明，彈性纖維有兩種形態(tài)學上不同結構所組成：第一種成分是是一種非定型缺乏明顯規(guī)律性的結構，其中也不含重復序列，這就是彈性纖維中的fibrillin-1，占彈性纖維成分的90%，另一種是相互交聯的彈性蛋白。Fbrillin-1主導彈性纖維的組裝，為彈力蛋白的正常排列提供支架結構，由FBN1突變引起的fbrillin-1結構改變不僅可以導致彈性纖維組裝障礙，而且會引起TGF-β的過度激活⁴，這是因為從高爾基體分泌出來的成熟的TGF-β會和一種稱作潛在性結合肽（latency associated peptide, LAP)的多肽相結合，形成小潛在性復合物（small latent complex，SLC），SLC結合潛在性TGF-β結合蛋白（latent TGF-βbinding protein, LTBP）形成大潛在性復合物（large latent complex, LLC）進而結合到fibrillin-1上，可見fbrillin-1對TGF-β起到了隔離作用，一旦fbrilllin-1結構改變，就會引起游離狀態(tài)的TGF-β增多，導致TGF-β介導的信號傳導增強⁵，并且后續(xù)的研究證實在MFS小鼠的主動脈壁組織中確實存在TGF-β信號轉導通路過度激活，使用TGF-β信號通路阻斷劑（TGF-β的中和抗體）處理過的小鼠主動脈擴張速度以及其它系統的臨床表現明顯得到改善⁶。Habashi等人首次使用另一種TGF-β信號傳導通路的阻斷劑氯沙坦在小鼠身上驗證了TGF-β信號通路與MFS的主動脈病變有著密切的關系，阻斷這條通路可以阻斷MFS的主動脈病變的進展⁷。隨后，Benjamin等人在18名患兒身上驗證了氯沙坦在治療MFS血管病變方面的效果，結果顯示氯沙坦可以明顯減緩MFS患者主動脈的擴張速度⁸，這給MFS的血管病變的治療指出了一條新的思路。

    2 TGF-β非經典信號傳導通路與MFS血管病變

    雖然對于MFS血管病變基礎致病原因的探索已經邁出了一大步，但人們對于更深層次致病機制的研究腳步并沒有停留于此，Holm等人首次揭示了TGF-β是通過非經典的TGF-β信號轉導通路對MFS的血管病變的發(fā)生發(fā)展起到影響的⁹。在TGF-β的經典途徑里，TGF-β通過與TGF-β受體TβRⅠ和TβRⅡ結合，導致下游蛋白smad2和smad3磷酸化，進而募集smad4形成異源三聚體進入細胞核內，與相關的DNA元件結合，影響基因的轉錄。新近研究揭示TGF-β還可以激活其它信號傳導通路，即非經典的TGF-β信號轉導通路，TGF-β激活的非經典的信號通路主要為絲裂原活化的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）信號轉導通路,這條信號轉導通路主要包括細胞外信號調節(jié)激酶（extracellular signal–regulated kinase，ERK）、Jun氮端激酶（Jun N-terminal kinase, JNK）和p38.在MFS的病變血管組織中主要是ERK1/ERK2升高，而JNK和p38的水平與野生型小鼠相比是沒有差別的¹⁰。Lee等人證實了TGF-β激活ERK1/ERK2是通過對ShcA蛋白的直接磷酸化介導的，ShcA蛋白有三個亞型p52^ShcA、p66^ShcA、p46^ShcA,其中p52^ShcA中的酪氨酸殘基磷酸化后可以與生長因子結合蛋白2（growth factor binding protein, Grb2）相結合¹¹；而p66^ShcA可以起到與p52^ShcA相反的作用¹²，通過阻斷Grab2的結合起到阻斷ERK活化的作用；p46^ShcA主要靶點在線粒體¹³，其功能尚不明確。TGF-β與其受體TβRⅠ和TβRⅡ結合后，TβRⅡ會介導自身以及TβRⅠ的磷酸化，磷酸化的TβRⅠ會直接使下游蛋白p52^ShcA中的絲氨酸和酪氨酸磷酸化，導致p52^ShcA活化，活化的p52^ShcA結合Grab2進而通過募集SOS而激活Ras，活化的Ras引起MAPK級聯活化，依次引起Raf、MEK、ERK的激活，激活的ERK進入細胞核影響靶基因表達水平，進而調節(jié)細胞的生長與分化狀態(tài)¹⁴，以上整個過程就是TGF-β所激活的非經典信號轉導通路。Holm等人在試驗中揭示了在MFS小鼠模型Fbn1^C1039G/+中ERK1/ERK2以及MEK的活性與野生型小鼠相比是明顯增高的（分別是p<0.05,p<0.001）,而JNK及p38活性與野生型相比并沒有明顯變化，且活性升高的ERK1/ERK2主要局限于升主動脈，使用ERK或MEK特異性阻斷劑后都會使MFS小鼠主動脈的擴張速度下降，與野生型小鼠相比沒有統計學差異，給MFS小鼠Fbn1^C1039G/+服用TGF-β信號通路阻斷劑氯沙坦后ERK1/ERK2和MEK水平，以及主動脈擴張速度同樣也會下降，與野生型小鼠相比沒有統計學差異，所有這些實驗結果表明TGF-β的非經典信號轉導通路在MFS血管病變的進展中起到了重要的作用。同時，Jennifer等人證實激活血管緊張素Ⅱ的2型受體（AT2）可以通過阻斷ERK的過度活化阻礙MFS小鼠Fbn1^C1039G/+主動脈瘤的進展，對于AT2敲除的MFS小鼠模型Fbn1^C1039G/+，氯沙坦只能起到40%的治療效果，很可能氯沙坦對于MFS血管病變的治療作用一方面基于對于AT1的阻斷，另一方面則依賴于對于AT2的激活作用，但這兩個方面總的來看都是起到了對ERK的抑制作用，可見ERK很有可能在不遠的將來成為新的有效地治療MFS血管病變的新靶點。

    3 miR-29b與MFS血管病變

    miR-29b是一個調節(jié)細胞凋亡以及細胞外基質合成與沉積的非編碼小RNA，Merk等人發(fā)現在MFS小鼠模型Fbn1^C1039G/+的病變主動脈壁組織中miR-29b的表達明顯上調，miR-29b的表達水平在第二周開始升高，第四周到達高峰，第八周又降到基線水平，在miR-29b升高期間，同時還發(fā)現跟細胞凋亡有關的caspase-3、caspase-9凋亡蛋白活性明顯增高，抗凋亡蛋白Bcl-2、Mcl-1的水平明顯下降。組織學觀察發(fā)現主動脈壁完整的彈力蛋白減少，彈力蛋白的碎片增多，這些現象伴隨著彈力蛋白mRNA水平的下降以及基質金屬蛋白酶2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）活性的升高，而彈力蛋白的mRNA以及MMP-2都是miR-29b的靶點，并且這些變化是在MFS小鼠模型Fbn1^C1039G/+病變主動脈壁組織中特異性出現的。研究人員還觀察到在MFS小鼠模型Fbn1^C1039G/+主動脈壁組織中能夠抑制miR-29b的表達并且能夠被TGF-β所抑制的核因子κB(nuclear factor κB, NF-κB)明顯減少。此外，在MFS小鼠模型Fbn1^C1039G/+的主動脈壁組織中還發(fā)現，應用NF-κB抑制劑可以升高miR-29b表達水平，而應用TGF-β阻滯劑氯沙坦可以明顯的降低miR-29b的表達水平。在試驗中研究人員使用miR-29b的反義寡聚核苷酸鏈阻斷其功能后發(fā)現MFS小鼠Fbn1^C1039G/+主動脈的擴張速度明顯下降，主動脈壁凋亡明顯減少，細胞外基質的缺陷情況得到明顯的改善，這些試驗證據都說明miR-29b的上調在MFS小鼠早期主動脈病變的進展中起到了關鍵作用，而這一作用是通過調節(jié)細胞凋亡和細胞外基質的合成與沉積實現的¹⁵。

    4 小結