新疆喀什地区叶城县人民医院内窥镜室 844900
摘要：紧密连接是组成肠粘膜机械屏障上皮细胞的重要结构，研究表明肠道上皮细胞间紧密连接蛋白在炎症性肠病时表达受到影响从而导致紧密连接结构和功能的改变，因此恢复紧密连接蛋白的正常表达是治疗炎症性肠病的一个新方向。
关键词：炎症性肠病；紧密连接蛋白；肠粘膜屏障
炎症性肠病包括溃疡性结肠炎及克罗恩病，目前发病机制尚不明确，但肠粘膜屏障功能障碍肯定参与了炎症性肠病的发生【1】。肠粘膜屏障主要分为机械屏障、免疫屏障、生物屏障和化学屏障四部分，其中机械屏障由肠上皮细胞及肠黏液组成。肠上皮细胞的屏障功能主要依赖肠上皮细胞的紧密连接结构，该结构主要由紧密连接蛋白组成【2】。有研究表明修复炎症性肠病患者肠道中受损的连接蛋白Claudin-1对炎症性肠病的诱导缓解有重要作用【3】。因此，了解紧密连接蛋白在炎症性肠炎中的作用，对于寻找治疗炎症性肠炎的方法提供了新的途经。本文将就炎症性肠病与紧密连接蛋白的关系做一综述。
1 紧密连接的结构与功能
肠上皮细胞间的连接是肠机械屏障的核心，主要包括紧密连接、黏附连接、缝隙连接及桥粒连接，其中最重要的是紧密连接。紧密连接是一个动态变化的、由多种蛋白及分子组成的功能复合体，形似狭长带状，相邻细胞互相包裹成一系列的“拉链样”结构【4】。紧密连接位于细胞连接的最顶端，通过冷冻蚀刻技术发现，紧密连接表现为一系列不连续的吻合点，中心点间隔鱼尾18nm，直径约为10nm。还有学者发现，紧密连接为一个单孔样的结构，该结构通道存在开放和关闭两种状态。紧密连接由多种紧密蛋白组成，主要包括Claudin蛋白、Occludin蛋白、ZO-1蛋白、ZO-2蛋白及ZO-3等蛋白。
紧密连接主要存在于上皮细胞、内皮细胞间的连接复合体中，该结构使相邻的细胞膜紧密的连接在一起，封闭上皮细胞间隙，其功能是允许离子及小分子可溶性物质通过，阻止毒性大分子及微生物通过。另有研究表明，紧密连接紧密连接与细胞内水和电解质的极向运动、离子的定向转运、大分子的吸收及在上皮细胞分化中起到重要作用，因此紧密连接在肠道机械屏障作用中发挥着重要的作用。
有研究表明紧密连接的数目与细胞跨膜电阻抗的值成对数比的关系，当紧密连接受到破坏时，跨膜电阻抗的值相应的也会下降，所以跨膜电阻抗是监测紧密连接功能的重要指标【5】。
2 紧密连接蛋白的分类及调节
紧密连接蛋白主要包括闭锁蛋白、闭锁小带、连接相关分子等跨膜蛋白及丝状肌动蛋白等30余种胞内蛋白组成。按部位又可将紧密连接蛋白分为两类：一类为细胞膜蛋白，是构成选择性屏障功能的主要结构蛋白，包括Claudin蛋白、Occludin蛋白、紧密连接黏附分子（JAM）等；另一类是细胞质蛋白，可与多种蛋白质结合，能够连接膜蛋白与细胞骨架、传递信号分子。
Occludin蛋白是最早发现的紧密连接蛋白，含有4个跨膜结构，形成了2个细胞外环，1个细胞内环，主要依赖蛋白激酶C的调节。Claudin蛋白结构与Occludin蛋白类似，由学者认为Claudin蛋白与细胞通透性有关。JAM有4个异构体，含特征性的细胞外Ⅴ型结构域，在炎性介质大量表达时，JAM可能与免疫细胞的转移有关。ZO蛋白位于胞质内膜表面，有3个异构体，是紧密连接的结构性蛋白【5】。
紧密连接蛋白的调控机制尚不完全清楚，有待进一步研究。有研究表明紧密连接主要由肌球蛋白轻链的磷酸化进行调节。其中Occludin蛋白以外环拉链式结合的方式产生严密的细胞旁封闭，还可与其他分子结合参与紧密连接形成的信号传导。
3炎症性肠病与紧密连接蛋白
炎症性肠病是在个体易感性、肠道菌群及粘膜免疫三方面的因素交互作用下形成的，到目前为止其发病机制尚不明确。肠道内存在大量的抗原物质，如正常菌群、致病菌、病毒及细菌毒素等，这些抗原物质在肠道粘膜屏障完整时不具有破坏性，一旦屏障受损，这些潜在的抗原被吸收，造成了肠道的免疫调节失衡，这些因素都与炎症性肠病的发生有关【6】。
当抗原物质移位进入肠粘膜固有层时，可激活免疫细胞产生大量的炎性细胞因子及介质，炎性细胞因子会进一步的损伤粘膜屏障，导致紧密连接结构发生改变，致使细菌、病毒、内毒素及大分子物质可以通过紧密连接进入体循环。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有研究表明溃疡性结肠炎的肠粘膜细胞高表达IL-13，当受到IL-13诱导时，紧密连接蛋白Claudin-2的表达也会增高，促使肠粘膜细胞对小分子物质的通透性增高，导致了腹泻等溃疡性结肠炎的发生【7】。
另有研究表明，TNF-α可直接影响上皮细胞紧密连接蛋白的表达与分布，，该炎性因子能诱导上皮细胞核转录因子活化，活化的NF-κB、p50 /p65 亚基与肌球蛋白轻链激酶基因的启动子相结合，启动肌球蛋白轻链激酶的转录，使肌球蛋白轻链激酶蛋白的表达增加，肌球蛋白轻链激酶促使肌球蛋白轻链磷酸化，导致细胞骨架收缩从而致使紧密连接破坏。另外，TNF-α还能协同IFN-γ诱导肌球蛋白轻链激酶等紧密连接调节蛋白的表达，与克罗恩病的发生有密切的关系【7】。
IFN-γ通过不同的途径影响Claudin-2及Occludin的表达，破坏肠粘膜屏障，从而导致炎症性肠病的发生。有研究表明IFN-γ通过诱导TNFR2的表达，启动肠上皮细胞对TNF-α的反应，TNF-α通过肌球蛋白轻链激酶途径破坏紧密连接。另有研究表明，通过IFN-γ丝氨酸蛋白酶抑制剂AEBSF可以改善断裂的Claudin-2蛋白，从而减轻肠粘膜上皮屏障的破坏【8】。
4炎症性肠病的治疗与紧密连接的修复
n-3多不饱和脂肪酸治疗炎症性肠病上取得了确切的疗效。n-3 多不饱和脂肪酸能够有效降低IFN-γ和TNF-α诱导的体外上皮细胞紧密连接形态破坏、TER下降、以及Occludin 和ZO-1 的再分布，从而起到保护上皮细胞紧密连接的作用【9】。
三叶肽可以促进生长因子和细胞因子对上皮的修复作用，动物实验证明表皮生长因子能够降低坏死性小肠炎小鼠肠上皮细胞通透性，迅速使Occludin 和Claudin-3 表达水平恢复正常，因此，上皮特异性的生长因子也具有维护上皮紧密连接的作用【10】。
益生菌已被常规应用于炎症性肠病的临床治疗中，其作用机制被发现与调节肠上皮紧密连接有关，有研究表明益生菌通过蛋白激酶C信号途径使ZO-2连接蛋白表达增加和重新分布，使被破坏的紧密连接得到逆转【11】。
有研究表明小檗碱也可能对肠上皮细胞的紧密连接也有保护作用，具体的作用机制尚未明确。
5 小结
肠上皮细胞的紧密连接可以有效的隔绝肠腔内的抗原物质移位进肠固有层，当发生炎症性肠病时肠腔内的炎性介质通过各种途径的调节致使紧密连接蛋白表达及分布改变，从而使得有害物质进入固有层，继发免疫反应。通过药物调控紧密连接蛋白、修复紧密连接结构将是炎症性肠病治疗的新的突破口。
6 展望
深入了解紧密连接蛋白的结构、功能及调控的影响因素对于研究炎症性肠病的发病机制有重要作用，许多研究已发现修复相关紧密连接蛋白可以改善炎症性肠病。目前，紧密连接的完整分子结构尚不清楚，紧密连接蛋白是否存在其他重要调节途径尚未了解，这些都需要在未来进一步探索。
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论文作者:吕黎新,郜海燕,高仕魁
论文发表刊物:《健康世界》2016年第17期
论文发表时间:2016/9/29
标签：紧密论文; 蛋白论文; 屏障论文; 炎症性论文; 肠病论文; 粘膜论文; 上皮细胞论文; 《健康世界》2016年第17期论文;