【摘要】 Ghrelin是最近发现的一种胃肠激素，是生长激素促泌素受体（GH secretagogue receptor , GHS-R）的内源性配体。Ghrelin的功能包括GH释放，参与机体能量稳态调节、增加摄食和减少能量消耗等。近年的研究发现，免疫调节是ghrelin是功能的另一个重要方面。单核吞噬细胞系统是免疫系统的重要细胞成分，具有吞噬、抗原提呈和分泌细胞因子等多种免疫调节功能。本文就Ghrelin在调节单核吞噬细胞这些功能方面的研究进行了总结。?
【关键词】 Ghrelin；单核吞噬细胞；免疫调节；细胞因子；抗炎?
【中国分类号】 R57【文献标识码】 A【文章编号】 1044-5511（2012）02-0378-02??
骨髓内的幼单核细胞分化为单核细胞进入血液，此后穿出毛细血管，进入不同的组织后进一步分化发育，形成了单核-吞噬细胞系统(mononuclear phagocyte system, MPS )的各种细胞。该系统包括外周血中的单核细胞、结缔组织的巨噬细胞、骨组织的破骨细胞、神经组织的小胶质细胞、淋巴组织内的（交错突细胞）树突状细胞、肝巨噬细胞（Kupffer细胞）、肺的尘细胞以及表皮内的郎格汉斯细胞（Langerhans cell）等。MPS是机体内具有强大吞噬功能的细胞系统，这类细胞均具有相同的免疫学特性和功能，参与抗原提呈、免疫应答和分泌多种生物活性物质。?
Ghrelin是Kojima等［1］1999年首先从大鼠和人的胃黏膜X/A样内分泌细胞中发现的一种生长激素促分泌素受体（growth hormone secretagogue receptor, GHS-R）的内源性配体。其主要生理功能包括刺激食欲及摄食行为、调节能量平衡和生长激素释放。进一步的研究发现，Ghrelin对心血管、生殖和免疫系统功能均有调控作用［2］。近年的研究表明，Ghrelin可能是一种免疫调节剂，具有抑制免疫反应和下调炎症因子的作用。Ghrelin及其它人工合成的GHS-R的配体可能作为内分泌-神经-免疫调节网络的信号分子发挥作用［3］。以巨噬细胞为代表的单核吞噬细胞是主要的炎症反应调节细胞，在炎症和免疫反应中发挥重要作用。本文就ghrelin的生物学特性及其在调控单核吞噬细胞功能中的作用和可能机制进行探讨。?
1. Ghrelin的生物学特性?
1.1 Ghrelin的结构 Ghrelin是一种含28个氨基酸的脑-肠肽。"ghre"在古印欧语系中为""之意，而"lin"为肽类激素的后缀，至今尚无公认的中译名，有学者将其译为生长素、胃促生长素、饥饿激素或胃饥饿素等［4］。人类Ghrelin基因定位于3p25-p26，包括4个外显子和3个内含子，可编码一个含117个氨基酸的被称为前Ghrelin原的多肽。通过选择性剪切机制，大鼠胃Ghrelin基因可产生两种Ghrelin原异构体的mRNA：Ghrelin和des-Gln14-Ghrelin前体分子mRNA。Ghrelin与胃动素（motilin）在结构上有36%同源性，des-Gln14-Ghrelin除缺少第14位的谷氨酸外，其它氨基酸序列和辛酰基化基团与Ghrelin相同。人和鼠的前体Ghrelin分子经翻译后修饰产生一种含有28个氨基酸的辛酰化蛋白，分子量3300kDa，其生物学活性取决于N端第3位丝氨酸残基上的酰基化基团，迄今发现的数种Ghrelin翻译后修饰的酰基化基团中辛酰基化的形式活性最强。去酰基化的Ghrelin即丧失了与GHS-R结合的能力。Ghrelin受体（GHS-R）属于典型的G-蛋白耦联受体，其编码基因位于3q26.2, 具有高度保守性，目前已知GHS-R1a 和GHS-R1b 2种亚型。GHS-R1a受体亚型由366个氨基酸组成，具备完整的7个跨膜区，为Ghrelin的功能性受体，可促进GH释放；而GHS-R1b受体亚型只有前5个跨膜区段，含289个氨基酸，为Ghrelin的非功能性受体，不能与Ghrelin和GHSs结合，但分布于多种组织和器官，GHS-R1b的生物学功能尚不清楚。Ghrelin的作用由GHS-R1a所介导，二者结合后，可经磷脂酶C（PLC）、甘油二酯（DG）、三磷酸肌醇（IP3）和蛋白激酶C（PKC）途径使胞浆内Ca2＋浓度增高而发挥各种效应［5］。?
1.2 Ghrelin及其受体在免疫系统的表达 迄今的研究证明，Ghrelin受体GHS-R1a表达于神经系统、胰腺、淋巴组织、生殖系统和胃肠组织；多种肿瘤细胞上亦有GHS-R1a表达，与癌细胞的生长和转移有关［3,6］。 在免疫系统，GHS-R1a表达于人T淋巴细胞、B淋巴细胞、髓样白血病细胞系和人外周血单核细胞，以及啮齿类动物和人的免疫器官；GHS-R1b亦分布于多种免疫组织［7］。胃黏膜是Ghrelin的主要来源，小肠、胰腺、心脏、肝脏、肾脏、下丘脑、垂体、卵巢和睾丸、甲状腺和肾上腺、胎盘等多种器官和组织亦有表达［6］。在免疫系统，ghrelin-mRNA和蛋白表达于人、啮齿类和鱼类的淋巴器官、B淋巴细胞、T淋巴细胞亚群、单核细胞和自然杀伤细胞。ghrelin通过GHS-R特异性地抑制致炎性细胞因子的表达，提出ghrelin做为免疫系统与代谢轴耦联的关键信号分子的观点［8］。Waseem等的研究证实ghrelin及其受体GHS-R1a表达于小鼠RAW264.7巨噬细胞，我们的研究发现ghrelin定位于人胸腺巨噬细胞［9,10］。巨噬细胞是单核吞噬细胞系统的主要细胞成分，已有研究表明，ghrelin及其受体系统对单核吞噬细胞的多种功能均有调节作用。?
2. Ghrelin对MPS细胞功能的调节作用?
2.1 Ghrelin调节MPS细胞黏附与吞噬功能 Yada等［11］首先发现，ghrelin可刺激虹鳟鱼白细胞的吞噬作用和过氧化物生成。Ghrelin（10nM）可增加酵母聚糖诱导的鳟鱼前肾分离的吞噬性白细胞过氧化物的产生；GHS-R拮抗剂［D-Lys3］-GHRP-6可阻断ghrelin对过氧化物生成的促进作用。Ghrelin增加鳟鱼吞噬性白细胞超氧化物岐化酶mRNA水平和GH的表达，免疫中和GH可阻断ghrelin促进过氧化物生成的作用。Ghrelin可调节大鼠腹腔巨噬细胞的吞噬活性，降低急性冷束缚应激大鼠腹腔巨噬细胞吞噬活性的增高［6,12］。在体外实验中ghrelin可增加人脐静脉内皮细胞血管内皮细胞黏附分子-1（VCAM-1）和细胞内黏附分子-1（ICAM-1）的表达；而单核细胞与血管内皮细胞的黏附功能并无明显改变。高迁移率簇蛋白-1（HMGB1）是一种DNA结合因子，作为一种晚期炎症因子参与脓毒症的发病进程。Ghrelin可阻断巨噬细胞内HMGB1的胞浆转位，进而抑制HMGB1的分泌，减轻晚期炎症反应；ghrelin还可表现出强效的抗菌活性［13,14］。上述研究表明ghrelin可调节单核吞噬细胞的黏附、吞噬和杀菌功能，进而调节炎症和免疫反应。?
2.2 Ghrelin对MPS细胞分泌功能的影响 近年来发现，单核细胞和巨噬细胞可分泌近200种生物活性物质，在细胞的生长到死亡的诱导中均起作用。Granado等［15］首先在体外培养腹腔巨噬细胞中加入GHRP-2或ghrelin，可阻止内毒素引起的巨噬细胞IL-6分泌，降低亚硝酸盐/硝酸盐释放。高脂饮食小鼠腹腔巨噬细胞ghrelin的表达下降，而自主运动可使其恢复至正常水平；在体外培养的巨噬细胞系RAW264细胞，用siRNA抑制ghrelin表达可增加TNF-α的表达和LPS诱导的NF-κB活化，而ghrelin可抑制LPS诱导的RAW264细胞TNF-α表达［16］。ghrelin可通过活化GHSR-1a减轻红藻氨酸（KA）-诱导的海马神经元死亡，其机制是ghrelin抑制KA-诱导的小胶质细胞和星形胶质细胞的活化，抑制促炎症介质TNF-、IL-1?和COX-2的表达。在髓鞘少突胶质细胞糖蛋白（MOG35-55）多肽致敏诱导的C57BL/6小鼠脑脊髓炎（EAE）模型，ghrelin皮下注射可显著降低EAE的严重程度；并伴有脊髓内细胞浸润减少和小胶质细胞促炎性细胞因子TNF-、IL-1和IL-6mRNA水平下降；ghrelin可抑制体外培养小胶质细胞受LPS-诱导的促炎性细胞因子的分泌［17,18］。Ghrelin还能阻断MPTP-诱导的大脑黑质和纹状体内小胶质细胞激活，进而抑制促炎症性物质TNF-?和IL-1?的表达、以及iNOS的活化［19］。增生性肾小球肾炎患者肾组织中ghrelin表达显著降低；而ET-1和肾间质中CD68＋细胞增加，表明增生性肾小球肾病时低水平的ghrelin可能与间质单核细胞/巨噬细胞的过度聚集和活化有关［20］。循环血中去酰基化ghrelin含量高于酰基化ghrelin。酰基化蛋白硫酯酶1(APT1)/磷脂酶B I 是ghrelin去酰基化酶。LPS可刺激RAW264.7巨噬细胞分泌高浓度的APT-1［21］。?
2.3 Ghrelin通过调控单核细胞功能影响动脉粥样硬化形成 巨噬细胞在动脉粥样硬化症的发病中具有重要用，巨噬细胞通过清道夫受体CD36增加氧化低密度脂蛋白的摄取，导致泡沫细胞形成。大量证据表明，ghrelin参与轻度炎症性疾病如肥胖和动脉粥样硬化的发生。Ghrelin可减少巨噬细胞内胆固醇酯的含量，并降低单核/巨噬细胞泡沫化过程中胆固醇酰基转移酶1（ACAT-1）mRNA和蛋白水平，抑制泡沫细胞形成，延缓动脉粥样硬化的发生［22］。人工合成的GHS-Hexarelin和EP80317亦可结合小鼠巨噬细胞上的CD36受体，抑制动脉粥样硬化斑块的沉积形成。Demers等［23］的研究发现，ghrelin/GHS-R1a和清道夫受体CD36的共同激活可诱导巨噬细胞经活化PPAR增加胆固醇释放，在动脉粥样硬化斑块形成中发挥一定作用。ghrelin通过Erk1/2和Akt激酶共同信号触发PPAR?活化，导致巨噬细胞下游效应分子LXR和ABC固醇转运体表达增加。ACAT-1和ABCA1可调控细胞内胆固醇稳态，在泡沫细胞形成中发挥重要作用。Cheng等［24］观察了不同浓度ghrelin对THP-1源性泡沫细胞ACAT-1和ABCA1表达的影响，发现ghrelin通过下调ACAT-1表达，同时上调ABCA-1表达途径抑制泡沫细胞形成，Ghrelin亦能降低泡沫细胞内胆固醇含量，增加胆固醇外流。Ghrelin的这些作用可分别被特异性GHS-R拮抗剂和PPARγ-特异性抑制剂所阻断。Ghrelin增加THP-1单核细胞对EA.hy926内皮细胞的黏附和细胞黏附分子-1的表达。TNF-+Ghrelin刺激可降低单核细胞黏附，以及内皮细胞黏附分子-1和单核细胞化学趋化蛋白-1（MCP-1）的表达；ghrelin可增强氧化低密度脂蛋白（oxLDL）对硫胶质诱导的小鼠腹腔巨噬细胞的结合作用。这表明在动脉粥样硬化病程早期ghrelin可促进动脉粥样硬化形成；而在动脉粥样硬化形成中晚期ghrelin具有抗炎作用；而在人脐静脉静脉内皮细胞，ghrelin抑制基础和TNF-诱导的细胞因子释放、单核细胞聚集和NF-kB活化；抑制H?2O?2诱导的细胞因子释放，从而保护血管内皮细胞，抑制和延缓动脉粥样硬化的发生［25,26］。Avallone等［27］ 的研究发现，GHS-hexarelin处理THP-1巨噬细胞后PPAR的磷酸化程度增加，提示CD36和ghrelin受体下游信号可调节巨噬细胞的PPAR?和胆固醇代谢。 总之，ghrelin可通过改善血管内皮细胞功能，抑制炎症反应，减少泡沫细胞产生等作用，减少和延缓动脉粥样斑块的形成。?
3. Ghrelin调节单核吞噬细胞功能的机制?
3.1 副交感神经抗炎通路 刺激迷走神经可通过抑制巨噬细胞和内皮细胞的活化抑制全身性炎症反应。在大鼠肠缺血再灌注（I/R）损伤模型，ghrelin注射可抑制促炎性细胞因子释放，减少中性粒细胞浸润，减轻小肠黏膜屏障的功能障碍，提高动物的存活率；注射ghrelin受体拮抗剂可加重肠I/R引起的器官损伤和死亡率；迷走切断术可阻断ghrelin对肠I/R的保护作用，说明ghrelin对肠I/R损伤的保护作用是通过胆碱能抗炎通路实现的［28］。在盲肠结扎穿孔（CLP）大鼠脓毒症模型，灌注ghrelin可显著降低脓毒症大鼠血浆和腹腔液中TNF-和IL-6水平，迷走神经切断术可阻断ghrelin对TNF-?和IL-6生成的下调作用；而ghrelin并不抑制LPS刺激体外培养的肝Kupffer细胞或腹腔巨噬细胞TNF-和IL-6的分泌。这也说明Ghrelin对脓毒症大鼠促炎性细胞因子的下调作用是通过激活迷走神经实现的。迷走神经激活降低巨噬细胞促炎性细胞因子分泌效应由?7-胆碱能受体介导［29］。?
3.2 基质金属蛋白酶 Ghrelin对小胶质细胞和星形胶质细胞活性的抑制作用与其抑制受损海马神经元基质金属蛋白酶-3(MMP-3)的表达有关［16,18］。Ghrelin可通过小胶质细胞失活，促进多巴胺能神经元的存活，这种效应是以抑制受刺激多巴胺神经元MMP-3的表达间接实现的［19］。?
3.3 一氧化氮 Ghrelin减轻LPS-诱导的急性肺损伤的炎症反应，抑制促炎性细胞因子生成，增加支气管肺泡灌洗液中一氧化氮（NO）含量。Ghrelin还可抑制体外培养的巨噬细胞LPS-诱导的促炎症性细胞因子的表达，增加一氧化氮合酶（NOS）活性和培养上清液的NO浓度；Ghrelin的抗炎作用可被L-NAME阻断［30］。?
此外，ghrelin可增加脓毒症大鼠肝组织MAPK磷酸酶-1（MKP-1）mRNA和蛋白的表达；NE处理Kupffer细胞和RAW264.7细胞可下调MKP-1mRNA表达，这说明ghrelin通过抑制肠源性NE释放，导致促炎症性细胞因子分泌下调，ghrelin的这种作用由MAPK磷酸酶-1（MKP-1）介导［31］。?
4. 展望?
Ghrelin可影响多种器官系统的功能，在减轻免疫反应和病理性炎症状态中起重要作用。在炎症反应中ghrelin以互补方式影响促炎症性和抗炎症性细胞因子的生成。Ghrelin抑制促炎症通路，同时增强抗炎症成分的功能特点，提示其在病理性炎症状态下的强效抗炎作用。探讨ghrelin在不同炎症状态中的作用及其调节机制具有重要的理论意义和临床价值。巨噬细胞是重要的免疫反应调节细胞，ghrelin可调节单核吞噬细胞系统的吞噬和分泌功能。未来的研究重点应着重探讨ghrelin调节单核吞噬细胞功能的作用机制及其在炎症免疫反应中的信号转导通路。对这一领域的深入研究，有可能寻找到治疗免疫性炎症的新靶点。??
参考文献?
［1］ Kojima M, Hosoda H, Date Y, et al. Ghrelin is a growth-hormone-releasing acylated peptide from stomach. Nature. 1999, 402:656-660?
［2］ Smith R G, Jiang H, Sun Y. Developments in ghrelin biology and potential clinical relevance . TIEM.2005, 16(9): 436-442.?
［3］ Baatar D, Patel K, Taub DD. The effects of ghrelin on inflammation and the immune system. Mol Cell Endocrinol. 2011, 340: 44-58?
［4］ 魏华, 封小美, 于布为. Ghrelin与脓毒症的研究进展. 上海医学. 2011, 34: 148-150?
［5］ Kojima M, Kangawa K. Ghrelin: structure and function. Physiol Rev. 2005, 85: 495-522?
［6］ Hattori N. Expreession, regulation and biological actions of growth hormone(GH) and ghrelin in the immune system. Growth Horm IGF Res. 2009, 19: 187-197?
［7］ Taub DD. Novel connections between the neuroendocrine and immune system: the ghrelin immunoregulartory network. Vitam Horm. 2007, 77: 325-346?
［8］ Dixit VD, Schaffer EM, Pyle RS, et al. Ghrelin inhibits leptin- and activation-induced proinflammatory cytokine expression by human monocytes and T cells. J Clin Invest. 2004 Jul;114(1):57-66?
［9］ Waseem T, Duxbury M, Ito H, Exogenous ghrelin modulates release of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines in LPS-stimulated macrophages through distinct signaling pathways. Surgery. 2008 Mar;143(3):334-42?
［10］ 赵洁, 张金山, 张远强, 李伟, 赵勇. 人胸腺内Ghrelin的免疫组织化学定位. 解剖学杂志. 2008, 31(2):150-153?
［11］ Yada T, Kaiya H, Mutoh K, Azuma T, Hyodo S, Kangawa K. Ghrelin stimulates phagocytosis and superoxide production in fish leukocytes. J Endocrinol. 2006, 189:57-65?
［12］ Tümer C, Bilgin HM, Obay BD, et al. Effect of ghrelin administration on phagocytic activity in acute cold-restraint stress exposed rats. Regul Pept. 2007 Feb 1;138(2-3):113-7?
［13］ Skilton MR, Nakhla S, Sieveking DP, et al. Pathophysiological levels of the obesity related peptides resistin and ghrelin increase adhesion molecule expression on human vascular endothelial cells. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2005, 32(10):839-44?
［14］ Chorny A, Anderson P, Gonzalez-Rey E, Delgado M. Ghrelin protects against experimental sepsis by inhibiting high-mobility group box 1 release and by killing bacteria. J Immunol. 2008, 180(12):8369-8377?
［15］ Granado M, Priego T, Martín AI, et al. Anti-inflammatory effect of the ghrelin agonist growth hormone-releasing peptide-2 (GHRP-2) in arthritic rats. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2005 Mar;288(3):E486-92?
［16］ Kizaki T, Maegawa T, Sakurai T, et al. Voluntary exercise attenuates obesity-associated inflammation through ghrelin expressed in macrophages. Biochem Biophys Res Commun. 2011, Aug 30. ［Epub ahead of print］?
［17］ Lee J, Lim E, Kim Y, Li E, Park S. Ghrelin attenuates kainic acid-induced neuronal cell death in the mouse hippocampus. J Endocrinol. 2010, 205(3):263-270?
［18］ Theil MM, Miyake S, Mizuno M, et al. Suppression of experimental autoimmune encephalomyelitis by ghrelin. J Immunol. 2009, 183(4):2859-2866?
［19］ Moon M, Kim HG, Hwang L. Neuroprotective effect of ghrelin in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine mouse model of Parkinson"s disease by blocking microglial activation. Neurotox Res. 2009, 15(4):332-347?
［20］ Danilewicz M, Wagrowska-Danilewicz M. Renal immunoexpression of ghrelin is attenuated in human proliferative glomerulopathies. Nefrologia. 2010;30(6):633-638?
［21］ Satou M, Nishi Y, Yoh J, et al. Identification and characterization of acyl-protein thioesterase 1/lysophospholipase I as a ghrelin deacylation/lysophospholipid hydrolyzing enzyme in fetal bovine serum and conditioned medium.Endocrinology. 2010 Oct;151(10):4765-75?
［22］ Wan JJ, Cheng B, Wang YF, et al. Ghrelin down-regulates ACAT-1 in THP-1 derived foam cells via growth hormone secretagogue receptor-dependent pathway. Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi. 2009, 37(11):1030-1034?
［23］ Demers A, Caron V, Rodrigue-Way A, et al. A concerted kinase interplay identifies PPARgamma as a molecular target of ghrelin signaling in macrophages. PLoS One. 2009, 4(11):e7728?
［24］ Cheng B, Wan J, Wang Y, et al. Ghrelin inhibits foam cell formation via simultaneously down-regulating the expression of acyl-coenzyme A:cholesterol acyltransferase 1 and up-regulating adenosine triphosphate-binding cassette transporter A1. Cardiovasc Pathol. 2010, 19(5):e159-66?
［25］ Kellokoski E, Kunnari A, Jokela M, et al. Ghrelin and obestatin modulate early atherogenic processes on cells: enhancement of monocyte adhesion and oxidized low-density lipoprotein binding. Metabolism. 2009 , 58(11):1572-1580?
［26］ Li WG, Gavrila D, Liu X, et al. Ghrelin inhibits proinflammatory responses and nuclear factor-kappaB activation in human endothelial cells. Circulation. 2004 May 11;109(18):2221-2226?
［27］ Avallone R, Demers A, Rodrigue-Way A, et al. A growth hormone-releasing peptide that binds scavenger receptor CD36 and ghrelin receptor up-regulates sterol transporters and cholesterol efflux in macrophages through a peroxisome proliferator-activated receptor gamma-dependent pathway. Mol Endocrinol. 2006, 20(12):3165-3178.?
［28］ Wu R, Dong W, Ji Y, et al. Orexigenic hormone ghrelin attenuates local and remote organ injury after intestinal ischemia-reperfusion PLoS One. 2008 Apr 23;3(4):e2026?
［29］ Wu R, Dong W, Cui X, et al. Ghrelin down-regulates proinflammatory cytokines in sepsis through activation of the vagus nerve. Ann Surg. 2007, 245(3):480-486?
［30］ Chen J, Liu X, Shu Q，et al. Ghrelin attenuates lipopolysaccharide-induced acute lung injury through NO pathway. Med Sci Monit. 2008 Jul;14(7):BR141-146?
［31］ Jacob A, Rajan D, Pathickal B, et al. The inhibitory effect of ghrelin on sepsis-induced inflammation is mediated by the MAPK phosphatase-1. Int J Mol Med. 2010, 25(1):159-164