综述:激肽释放酶-激肽系统作为治疗椎间盘退变的潜在靶点

《European Journal of Medical Research》:Kallikrein–kinin system as a potential target for the treatment of intervertebral disc degeneration

【字体: 时间:2025年11月09日 来源:European Journal of Medical Research 3.4

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  本综述系统阐述了激肽释放酶-激肽系统(KKS)在椎间盘退变(IVDD)中的多重作用机制,指出其通过缓激肽1受体(B1R)和缓激肽2受体(B2R)调控炎症、氧化应激、细胞衰老及疼痛等关键病理过程,为开发靶向KKS的IVDD治疗新策略提供了重要理论依据。

  
Kallikrein-kinin系统作为椎间盘退变治疗靶点
椎间盘退变(IVDD)是慢性腰痛(LBP)及相关脊柱疾病的主要病因,严重影响患者生活质量并带来沉重医疗负担。当前治疗策略效果有限,亟需探索新的治疗靶点。近年研究发现,激肽释放酶-激肽系统(KKS)这一复杂多肽网络在IVDD病理过程中扮演关键角色。
Kallikrein-kinin系统概述
KKS由激肽原(KNG)、激肽释放酶、缓激肽(BK)及其受体(B1R和B2R)组成。BK通过G蛋白偶联受体B1R和B2R发挥生理功能,参与微血管扩张、血管通透性增加及炎症反应。B1R通常在病理条件下上调,介导炎症和慢性疼痛;B2R在健康组织中组成型表达,具有心血管保护作用,但过度激活也会参与炎症性疾病。
KKS与IVDD相关因素的关联
机械应力:过度机械负荷通过激活G蛋白偶联受体35(GPR35)和机械敏感离子通道Piezo1,诱导钙离子内流和活性氧(ROS)产生,加速椎间盘细胞损伤。BK可通过抑制Ca2+/calcineurin通路缓解机械性心肌肥厚,提示其干预IVDD的潜力。
炎症因子:白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)是IVDD关键促炎因子。研究显示,IL-1β和TNF-α干预可上调大鼠髓核细胞中KNG-1、B1R和B2R表达。BK通过B2R激活磷脂酶C(PLC)、蛋白激酶C(PKC)、IKK和核因子κB(NF-κB)通路促进IL-6产生,形成炎症放大正反馈。
氧化应激:过氧化氢(H2O2)干预可时间/浓度依赖性上调髓核细胞KNG-1、B1R和B2R表达。B1R通过激活诱导型一氧化氮合酶(iNOS)产生一氧化氮(NO)和过氧亚硝酸盐,促进氧化应激和细胞凋亡;B2R则通过NO合酶通路发挥抗氧化作用。
细胞衰老与死亡:衰老髓核细胞中KNG-1表达显著上调。剪切的高分子量激肽原(HKa)通过激活JNK/FOXO4通路加速内皮祖细胞衰老,而外源性BK通过B2R/表皮生长因子受体(EGFR)/视网膜母细胞瘤蛋白(RB)和B2R/蛋白激酶B(AKT)/RB信号通路抑制H2O2诱导的细胞衰老。B2R缺失会加剧糖尿病并发症并出现早衰表型。
细胞外基质代谢:BK在10-100μg/L浓度可促进ECM分泌,但也可通过抑制血小板衍生生长因子(PDGF)诱导的细胞外信号调节激酶(ERK)磷酸化抑制ECM分泌。组织激肽释放酶(KLK)通过降解ECM成分参与组织重塑。
神经血管长入:B1R激动剂可促进糖尿病小鼠缺血后肢血管新生,改善灌注恢复;B2R激活也参与血管生成调控。KKS组分通过增加血管通透性可能促进椎间盘内血管和神经异常长入,参与疼痛机制。神经生长因子(NGF)可增强背根神经节神经元对BK的敏感性,B2R在NGF神经保护活动中起关键作用。
KKS与疼痛机制
血浆KNG-1水平与疼痛强度相关。BK通过激活瞬时受体电位锚蛋白1(TRPA1)和香草素1(TRPV1)通道参与疼痛信号传导。B1R和B2R拮抗剂可减轻骨折后疼痛,其镇痛作用部分通过环氧化酶(COX)信号通路介导。KKS不仅参与IVDD病理过程,还在疼痛产生和维持中发挥重要作用。
治疗展望
靶向KKS的治疗策略包括:使用B1R拮抗剂抑制病理状态下的炎症和疼痛;精细调控B2R活性以发挥保护作用;应用KLK抑制剂减少BK生成;利用血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂增加内源性BK水平。这些策略为IVDD治疗提供了新方向。
结论
KKS通过B1R和B2R参与IVDD的多种病理过程,是极具潜力的治疗靶点。未来研究应明确KKS在椎间盘局部和全身的表达调控,开发B1R/B2R靶向药物,并评估其临床疗效和安全性,为IVDD防治提供新策略。
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