引用本文： 曹勤, 葉啟發. 三種氧化型膽固醇的炎癥免疫學研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2019, 26(7): 876-881. doi: 10.7507/1007-9424.201901041 復制
氧化型膽固醇是膽固醇經細胞色素 P450 酶（cytochrome P450，CYP）、膽固醇羥化酶、脫氫酶、環氧酶等多種氧化還原酶代謝或自由基氧化生成的含羥基（-OH）、酮基（=O）、羧基（-OOH）、環氧化合物等的代謝產物，是膽固醇代謝過程中的重要組成部分[1]。25-羥基膽固醇（hydroxycholesterol，OHC）、27-OHC、7α,25-OHC 及 7α,27-OHC 作為氧化型膽固醇的重要組成部分，通過作用于肝臟 X 受體、維甲酸相關孤兒受體、雌激素 α 受體等核受體及 G 蛋白偶聯受體 183（G protein-coupled receptor 183，GPR183）亦即 EB 病毒誘導受體 2（Epstein-Barr virus-induced G-protein coupled receptor 2，EBI2）等細胞膜受體來調節細胞的增殖，并在炎癥、免疫、抗病毒及腫瘤的發生和發展過程中發揮重要作用[1-3]。由于 7α,27-OHC 對細胞膜受體 GPR183 的激動效應僅為 7α,25-OHC 的十分之一，且文獻報道多以 7α,25-OHC 為主，因此，筆者主要對 25-OHC、27-OHC 及 7α,25-OHC 這三種氧化型膽固醇在炎癥及免疫反應中的調節作用的研究進展作一綜述。
1 25-OHC 及 27-OHC
1.1 25-OHC 及 27-OHC 的合成及代謝
將膽固醇代謝為 25-OHC 及 27-OHC 的酶分別為多跨膜內質網蛋白膽固醇 25 羥化酶（cholesterol-25-hydroxylase，CH25H）及 CYP27A1。除 CH25H 外，CYP27A1、CYPA4、CYP46A1 及活性氧均可催化或誘導 25-OHC 的生成。膽固醇經 CH25H 及 CYP27A1 生成 25-OHC 及 27-OHC 是膽汁合成旁路途徑的一部分，生成的 25-OHC 及 27-OHC 再經 CYP7B1 代謝為 7α,25-OHC 及 7α,27-OHC，后兩者經 3β-羥基-Δ5-C27-類固醇脫氫酶（HSD3B7）等酶代謝，最終生成鵝去氧膽酸[1, 4]。
1.2 25-OHC 及 27-OHC 在抗病毒中的作用
病毒侵入宿主細胞一般包括吸附、侵入、脫殼、生物合成、裝配及釋放 6 個過程。有包膜病毒通過包膜上的糖蛋白與靶細胞受體識別后，常通過包膜與靶細胞膜融合方式進入細胞內，完成后續的繁殖過程[5]。膽固醇是構成細胞膜上跨膜受體的重要組成部分，細胞膜上膽固醇的分布對病毒的侵入、復制及釋放均具有十分重要的影響[6-7]。多項研究[8-10]均表明，抑制細胞內的膽固醇生物合成或降低細胞內膽固醇水平可抑制病毒的增殖、成熟和釋放，而病毒刺激宿主細胞產生的Ⅰ型干擾素可降低細胞內的膽固醇合成水平，從而發揮保護宿主細胞的作用。
25-OHC 及 27-OHC 抗病毒作用的發現是一個不斷探索的過程。目前的研究[11-12]發現，盡管 27-OHC也具有抗病毒的作用，但文獻報道仍以 25-OHC 為主。對膽固醇、Ⅰ型干擾素及抗病毒作用進行研究發現，炎癥刺激激活的巨噬細胞及樹突狀細胞內多種氧化型膽固醇的含量均升高，且以 25-OHC 的增加最顯著[13]，用Ⅰ型干擾素刺激巨噬細胞后也得到了相似的結果[14]。進一步的研究[15]表明，25-OHC 的合成酶 CH25H 基因是諸多干擾素刺激基因之一，Ⅰ型干擾素可以促進 CH25H 基因的表達而誘導 CH25H 的合成，增加細胞內的 25-OHC 的含量。
CH25H 及 25-OHC 的抗病毒作用在諸多文獻報道中得到了驗證。在細胞實驗[16-21]中，25-OHC 能顯著地抑制 γ 皰疹病毒、丙型肝炎病毒、寨卡病毒、假狂犬病毒、豬生殖和呼吸道綜合征病毒、呼吸道腸道病毒等多種病毒的復制。而Ⅰ型單純性皰疹病毒可通過 UL41 蛋白對 CH25H mRNA 的降解進而減少 25-OHC 的產生，增加感染成功率[22]，豬生殖和呼吸道綜合征病毒 nsp1β 及 nsp11 則可通過溶酶體降解 CH25H 產生抵抗作用[23]。
盡管 25-OHC 的抗病毒作用已在許多研究中得到證實，但其具體的作用機制在文獻報道中仍有一定的表述差異。研究[18, 20, 24-26]表明，對于單純皰疹病毒、埃博拉病毒、假狂犬病毒等包膜病毒，25-OHC 可通過抑制病毒包膜與細胞膜的融合而直接抑制病毒進入細胞。此外，25-OHC 還可通過延遲哺乳動物呼吸道合胞病毒衣殼的蛋白酶水解及脫殼過程降低病毒的感染能力[20]，也可通過抑制侵入細胞內病毒某些基因的表達，直接抑制病毒的復制[13]。還有研究[14]表明，微摩爾濃度的 25-OHC 可以激活細胞的應激反應，這種應激反應使得細胞內的蛋白質合成過程受到抑制從而間接抑制病毒的復制。不僅如此，25-OHC 還可通過作用于氧甾醇結合蛋白而抑制細胞內膽固醇自內質網向高爾基體的轉移，減少細胞膜膽固醇含量，最終降低病毒侵入細胞的概率，從而發揮抗病毒作用[27]。
1.3 25-OHC 及 27-OHC 在炎癥反應及炎性疾病中的作用
25-OHC 及 27-OHC 作為重要的信號傳導分子，在炎癥因子的產生、單核巨噬細胞等炎性細胞功能的調節及動脈粥樣硬化、非酒精性脂肪性肝炎等多種炎性疾病的發生及發展過程中均具有重要的調節作用。
1.3.1 25-OHC 在炎癥反應中的調節作用
有研究[28]發現，肺部感染日本血吸蟲的小鼠，在感染早期，由于炎癥免疫調節蛋白的表達，使得感染導致的炎癥免疫反應得到控制，這些蛋白中就包括 25-OHC 的合成酶 CH25H。敲除視黃醇相關孤兒受體 α1 受體的骨髓來源巨噬細胞的吞噬功能受損并同時伴隨著 CH25H mRNA 水平的降低，而外源性給予25-OHC 后可恢復骨髓來源巨噬細胞的吞噬能力[29]。以上這些研究結果均提示 25-OHC 可能在炎癥免疫反應中發揮著重要的調節作用。其他研究則表明，25-OHC 在不同的細胞及疾病模型中具有抗炎及促炎兩種不同的效應。25-OHC 可抑制炎性細胞產生炎性因子并能抑制黑色素瘤 2、核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白 3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）等多種炎癥通路的激活。Reboldi 等[30]的研究表明，缺乏 CH25H 的小鼠巨噬細胞會產生大量的炎癥因子如白細胞介素（IL）-1β，25-OHC 可通過拮抗固醇調節元件蛋白的作用來減少 IL-1β 的產生。在適應性免疫反應[31]中，激活的 IL-27 1 型調節 T 細胞中 25-OHC 及其合成酶 CH25H 的表達均顯著增加，25-OHC 可通過作用于肝臟 X 受體抑制 1 型調節 T 細胞分泌產生 IL-10。Viaud 等[32]的研究表明，巨噬細胞內的溶酶體酸性脂肪酶通過介導25-OHC 及 27-OHC 的生成發揮炎癥調節作用，溶酶體酸性脂肪酶受到抑制后，25-OHC 及 27-OHC 的合成顯著降低，25-OHC 水平的降低導致細胞線粒體膜缺陷，進而導致線粒體氧化應激反應，最終激活 NLRP3 炎癥反應。此外，25-OHC 還可通過保護線粒體膜的穩定性及抑制黑色素瘤 2 的炎癥激活發揮抗炎作用[33]。在促炎效應的研究中，Gold 等[34]的研究卻認為，25-OHC 具有放大活化骨髓來源巨噬細胞炎癥反應的作用，該研究表明，25-OHC 可通過募集或保持核轉錄因子激活蛋白-1 的 Fos-Jun二聚體組件與一些炎性因子基因啟動子的結合，促進這些炎癥介質的轉錄和表達從而放大炎癥效應。Jang 等[35]對 X 連鎖的腎上腺腦白質營養不良模型的研究結果表明，25-OHC 可通過鉀離子外流、線粒體活性氧生成及肝臟 X 受體通路激活 NLRP3 炎癥反應通路而發揮促炎作用。
1.3.2 27-OHC 在炎癥反應中的調節作用
27-OHC 作為人及小鼠血漿中濃度最高的氧化型膽固醇，其在動脈粥樣硬化、脂肪性肝炎、阿爾茲海默病、乳腺癌等炎性疾病的發生及發展過程中發揮著重要的作用[3, 36-39]。Umetani 等[40]的研究率先表明 27-OHC能作用于雌激素受體 α、β，拮抗雌二醇對血管的保護作用，27-OHC 對雌激素受體的激動效應取決于 27-OHC 與雌激素水平的相對濃度，故這種效應具有組織及細胞特異性，從而認為 27-OHC 是一種內源性的選擇性雌激素受體調節劑[41]。27-OHC 在動脈粥樣硬化及乳腺癌發生及發展中的作用多與其激動雌激素受體的作用有關。核因子（nuclear factor，NF）-κB 在炎癥反應中發揮著重要的作用，在生理狀態下，NF-κB 與其抑制因子 IκBα 相結合，在細胞質中處于非活性狀態，炎癥刺激誘導 IκBα 發生磷酸化并通過泛素化及蛋白酶途徑降解，IκBα 降解后，NF-κB 從細胞質轉位到細胞核，從而誘導炎性因子的產生。Umetani 等[36]的研究進一步表明，27-OHC 通過作用于血管內皮細胞上的雌激素 α 受體，增加 IκBα 的降解，激活 NF-κB，產生促炎作用，進而拮抗雌激素的血管保護作用。Gargiulo 等[42]的研究表明，27-OHC 可通過 TLR4/NF-κB 通路上調前單核細胞內炎性因子 IL-8、IL-1β 及腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）的水平，維持粥樣硬化血管內皮的炎癥反應，并能上調基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）-9，促進粥樣硬化血管內斑塊的破裂與脫落。此外，27-OHC 還能上調前單核細胞內的環氧合酶 2 及膜結合型前列腺素 E2 合酶-1，導致前列腺素 E2 及一氧化氮合酶的合成增多。環氧合酶 2 及膜結合型前列腺素 E2 合酶-1 的上調還會導致炎性因子及 MMP-9 的產生，最終也會導致血管內斑塊的破裂與脫落[43]。非酒精性脂肪性肝炎是以肝臟脂質沉積和炎性病變為特點的一種病變。有研究[37, 44]表明，肝臟枯否細胞溶酶體膽固醇的沉積會促進非酒精性脂肪性肝炎的發展，27-OHC 可降低溶酶體膽固醇含量，進而減輕非酒精性脂肪性肝炎的炎性病變。在枯否細胞高表達 27-OHC 的合成酶 CYP27A1 的條件下，盡管血漿及肝組織 27-OHC 水平無顯著改變，非酒精性脂肪性肝炎肝臟的炎性改變顯著減輕。
2 7α,25-OHC
2.1 7α,25-OHC 在免疫調節中的作用
7α,25-OHC 在免疫調節中主要發揮趨化作用。EBI2 是一種 7 次跨膜受體，主要在 B 細胞、T 細胞、樹突狀細胞、單核巨噬細胞等免疫細胞膜的表面表達。
EBI2 介導了 B 細胞在淋巴結自中央濾泡向外周濾泡轉移定位及抗體的生成過程[45-46]。研究[47-48]表明，氧化型膽固醇作為 EBI2 的配體在 B 細胞的轉位過程中發揮著重要的作用，其中 7α,25-OHC 是 EBI2 激動效應最強的配體。進一步的研究[49]表明，淋巴結不同分區基質細胞中 CH25H、CYP7B1 及 HSD3B7 這三種代謝酶分布的不同而導致 7α,25-OHC 在不同區域形成濃度梯度，通過 EBI2 發揮的趨化作用而調節活化 B 細胞的轉移及定位。
除了 B 細胞，7α,25-OHC 的這種趨化作用還體現在對脾臟 CD4+ 樹突狀細胞及 T 細胞免疫功能的調節上[50-52]。EBI2 在脾臟 CD4+ 樹突狀細胞及 T 細胞高表達且同樣具有向 7α,25-OHC 轉移的特性。由于脾臟邊緣區域內的樹突狀細胞有遞呈血液中抗原的作用，缺乏 EBI2 或 7α,25-OHC 合成體系的小鼠的脾臟邊緣區域內 CD4+ 樹突狀細胞數量顯著減少，會進一步影響輔助 T 細胞的激活及抗體的產生過程[50-51]。此外，7α,25-OHC 的這種趨化作用還可以調節 CD4+ T 細胞在淋巴組織 T 細胞區及濾泡區交界面的定位，促進 CD4+ T 細胞與樹突狀細胞的相互作用，樹突狀細胞產生的 CD25 可抑制 IL-2 對 CD4+ T 細胞分化的抑制作用，促進 CD4+ T 細胞分化[52]，7α,25-OHC 缺乏時，CD4+ T 細胞的分化受抑制。
2.2 7α,25-OHC 與炎性疾病
7α,25-OHC 通過 EBI2 表現出的趨化作用在許多炎性疾病中發揮重要作用。
有研究[53-54]發現，敲除 CH25H 后，由 7α,25-OHC 趨化誘導的 CD4+ T 細胞向中樞神經系統的轉移、浸潤減少，從而改善自身免疫性腦脊髓炎的發病情況，降低其發病率；另有研究[55]也發現，敲除 EBI2 后，自身免疫性腦脊髓炎的致病性 17 型輔助 T 細胞的致病時間顯著延長。可見，7α,25-OHC 及 EBI2 可能在自身免疫性腦脊髓炎的發生及發展過程中發揮著重要的作用。
人和小鼠的慢性淋巴細胞性白血病來源于 CD5+ B 細胞，過度表達 EBI2 會導致 CD5+ B1a B 細胞亞型的形成，從而最終導致慢性淋巴細胞性白血病的發生[56]。
在過敏性肺炎中，7α,25-OHC 等配體水平增加，通過 EBI2 的趨化作用誘導嗜酸性粒細胞對肺的浸潤，而脯氨酰異構酶、胞外信號調節激酶 1/2 以及百日咳毒素則可以抑制嗜酸性粒細胞的這種趨化作用[57]。
7α,25-OHC 還可減少卵磷脂誘導的脫髓鞘反應，其通過作用于 EBI2 可減少小鼠小腦組織中炎癥因子 IL-6 及 IL-1β 的產生，從而發揮抗炎作用[58]。
氧化型膽固醇還在結腸炎性疾病的發生過程中起著十分重要的作用。在正常生理狀態下，腸道的淋巴組織對于維持其生理功能具有十分重要的作用，結腸成纖維基質細胞生成和分泌 7α,25-OHC，第 3 組先天性淋巴細胞高表達 EBI2，并通過 EBI2 感知環境中的 7α,25-OHC 濃度，依賴 7α,25-OHC 的趨化作用聚集形成結腸淋巴濾泡，維持結腸正常的免疫功能；在病理狀態下，結腸炎癥導致 7α,25-OHC 水平升高會進一步誘導淋巴細胞浸潤，從而形成結腸炎性病變[59-60]。
7α,25-OHC 還可誘導誘導性支氣管相關淋巴組織在慢性阻塞性肺炎的發生及發展過程中起著十分重要的作用。有研究[61]表明，慢性阻塞性肺炎患者呼吸道上皮細胞 CH25H 及 CYP7B1 表達量均升高，其代謝產物 7α,25-OHC 水平的升高通過對 B 細胞的趨化作用誘導誘導性支氣管相關淋巴組織的形成，從而促進慢性阻塞性肺炎的發展。
在體外實驗[62]中發現，7α,25-OHC 可抑制星形膠質細胞產生促炎因子 IL-6 及 TNF-α，并能抑制 NF-κB 的轉位從而發揮抗炎效應。
3 小結與展望
氧化型膽固醇既是膽固醇代謝的產物，又是人及動物體內的信號傳導因子。作為氧化型膽固醇的重要組成部分 25-OHC、27-OHC 及 7α,25-OHC 在抗病毒、炎癥及免疫反應過程中發揮著重要的調節作用。隨著研究的進展，干預這些氧化型膽固醇的代謝過程勢必會成為抗病毒治療、預防和治療動脈粥樣硬化、乳腺癌、非酒精性肝炎肝硬化等諸多疾病的新方案。鑒于 7α,25-OHC 在免疫細胞中發揮的趨化作用，對 7α,25-OHC 合成的調節可能會成為炎性腸病、慢性阻塞性肺炎、自身免疫性疾病等多種炎性疾病的治療方向。此外，相對于 7α,25-OHC，7α,27-OHC 對 EBI2 的激動效應較弱，因此，7α,27-OHC 很可能通過其他受體在人及動物的其他生理病理過程中發揮著重要的作用，這也可能是未來的發展方向之一。
氧化型膽固醇是膽固醇經細胞色素 P450 酶（cytochrome P450，CYP）、膽固醇羥化酶、脫氫酶、環氧酶等多種氧化還原酶代謝或自由基氧化生成的含羥基（-OH）、酮基（=O）、羧基（-OOH）、環氧化合物等的代謝產物，是膽固醇代謝過程中的重要組成部分[1]。25-羥基膽固醇（hydroxycholesterol，OHC）、27-OHC、7α,25-OHC 及 7α,27-OHC 作為氧化型膽固醇的重要組成部分，通過作用于肝臟 X 受體、維甲酸相關孤兒受體、雌激素 α 受體等核受體及 G 蛋白偶聯受體 183（G protein-coupled receptor 183，GPR183）亦即 EB 病毒誘導受體 2（Epstein-Barr virus-induced G-protein coupled receptor 2，EBI2）等細胞膜受體來調節細胞的增殖，并在炎癥、免疫、抗病毒及腫瘤的發生和發展過程中發揮重要作用[1-3]。由于 7α,27-OHC 對細胞膜受體 GPR183 的激動效應僅為 7α,25-OHC 的十分之一，且文獻報道多以 7α,25-OHC 為主，因此，筆者主要對 25-OHC、27-OHC 及 7α,25-OHC 這三種氧化型膽固醇在炎癥及免疫反應中的調節作用的研究進展作一綜述。
1 25-OHC 及 27-OHC
1.1 25-OHC 及 27-OHC 的合成及代謝
將膽固醇代謝為 25-OHC 及 27-OHC 的酶分別為多跨膜內質網蛋白膽固醇 25 羥化酶（cholesterol-25-hydroxylase，CH25H）及 CYP27A1。除 CH25H 外，CYP27A1、CYPA4、CYP46A1 及活性氧均可催化或誘導 25-OHC 的生成。膽固醇經 CH25H 及 CYP27A1 生成 25-OHC 及 27-OHC 是膽汁合成旁路途徑的一部分，生成的 25-OHC 及 27-OHC 再經 CYP7B1 代謝為 7α,25-OHC 及 7α,27-OHC，后兩者經 3β-羥基-Δ5-C27-類固醇脫氫酶（HSD3B7）等酶代謝，最終生成鵝去氧膽酸[1, 4]。
1.2 25-OHC 及 27-OHC 在抗病毒中的作用
病毒侵入宿主細胞一般包括吸附、侵入、脫殼、生物合成、裝配及釋放 6 個過程。有包膜病毒通過包膜上的糖蛋白與靶細胞受體識別后，常通過包膜與靶細胞膜融合方式進入細胞內，完成后續的繁殖過程[5]。膽固醇是構成細胞膜上跨膜受體的重要組成部分，細胞膜上膽固醇的分布對病毒的侵入、復制及釋放均具有十分重要的影響[6-7]。多項研究[8-10]均表明，抑制細胞內的膽固醇生物合成或降低細胞內膽固醇水平可抑制病毒的增殖、成熟和釋放，而病毒刺激宿主細胞產生的Ⅰ型干擾素可降低細胞內的膽固醇合成水平，從而發揮保護宿主細胞的作用。
25-OHC 及 27-OHC 抗病毒作用的發現是一個不斷探索的過程。目前的研究[11-12]發現，盡管 27-OHC也具有抗病毒的作用，但文獻報道仍以 25-OHC 為主。對膽固醇、Ⅰ型干擾素及抗病毒作用進行研究發現，炎癥刺激激活的巨噬細胞及樹突狀細胞內多種氧化型膽固醇的含量均升高，且以 25-OHC 的增加最顯著[13]，用Ⅰ型干擾素刺激巨噬細胞后也得到了相似的結果[14]。進一步的研究[15]表明，25-OHC 的合成酶 CH25H 基因是諸多干擾素刺激基因之一，Ⅰ型干擾素可以促進 CH25H 基因的表達而誘導 CH25H 的合成，增加細胞內的 25-OHC 的含量。
CH25H 及 25-OHC 的抗病毒作用在諸多文獻報道中得到了驗證。在細胞實驗[16-21]中，25-OHC 能顯著地抑制 γ 皰疹病毒、丙型肝炎病毒、寨卡病毒、假狂犬病毒、豬生殖和呼吸道綜合征病毒、呼吸道腸道病毒等多種病毒的復制。而Ⅰ型單純性皰疹病毒可通過 UL41 蛋白對 CH25H mRNA 的降解進而減少 25-OHC 的產生，增加感染成功率[22]，豬生殖和呼吸道綜合征病毒 nsp1β 及 nsp11 則可通過溶酶體降解 CH25H 產生抵抗作用[23]。
盡管 25-OHC 的抗病毒作用已在許多研究中得到證實，但其具體的作用機制在文獻報道中仍有一定的表述差異。研究[18, 20, 24-26]表明，對于單純皰疹病毒、埃博拉病毒、假狂犬病毒等包膜病毒，25-OHC 可通過抑制病毒包膜與細胞膜的融合而直接抑制病毒進入細胞。此外，25-OHC 還可通過延遲哺乳動物呼吸道合胞病毒衣殼的蛋白酶水解及脫殼過程降低病毒的感染能力[20]，也可通過抑制侵入細胞內病毒某些基因的表達，直接抑制病毒的復制[13]。還有研究[14]表明，微摩爾濃度的 25-OHC 可以激活細胞的應激反應，這種應激反應使得細胞內的蛋白質合成過程受到抑制從而間接抑制病毒的復制。不僅如此，25-OHC 還可通過作用于氧甾醇結合蛋白而抑制細胞內膽固醇自內質網向高爾基體的轉移，減少細胞膜膽固醇含量，最終降低病毒侵入細胞的概率，從而發揮抗病毒作用[27]。
1.3 25-OHC 及 27-OHC 在炎癥反應及炎性疾病中的作用
25-OHC 及 27-OHC 作為重要的信號傳導分子，在炎癥因子的產生、單核巨噬細胞等炎性細胞功能的調節及動脈粥樣硬化、非酒精性脂肪性肝炎等多種炎性疾病的發生及發展過程中均具有重要的調節作用。
1.3.1 25-OHC 在炎癥反應中的調節作用
有研究[28]發現，肺部感染日本血吸蟲的小鼠，在感染早期，由于炎癥免疫調節蛋白的表達，使得感染導致的炎癥免疫反應得到控制，這些蛋白中就包括 25-OHC 的合成酶 CH25H。敲除視黃醇相關孤兒受體 α1 受體的骨髓來源巨噬細胞的吞噬功能受損并同時伴隨著 CH25H mRNA 水平的降低，而外源性給予25-OHC 后可恢復骨髓來源巨噬細胞的吞噬能力[29]。以上這些研究結果均提示 25-OHC 可能在炎癥免疫反應中發揮著重要的調節作用。其他研究則表明，25-OHC 在不同的細胞及疾病模型中具有抗炎及促炎兩種不同的效應。25-OHC 可抑制炎性細胞產生炎性因子并能抑制黑色素瘤 2、核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白 3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）等多種炎癥通路的激活。Reboldi 等[30]的研究表明，缺乏 CH25H 的小鼠巨噬細胞會產生大量的炎癥因子如白細胞介素（IL）-1β，25-OHC 可通過拮抗固醇調節元件蛋白的作用來減少 IL-1β 的產生。在適應性免疫反應[31]中，激活的 IL-27 1 型調節 T 細胞中 25-OHC 及其合成酶 CH25H 的表達均顯著增加，25-OHC 可通過作用于肝臟 X 受體抑制 1 型調節 T 細胞分泌產生 IL-10。Viaud 等[32]的研究表明，巨噬細胞內的溶酶體酸性脂肪酶通過介導25-OHC 及 27-OHC 的生成發揮炎癥調節作用，溶酶體酸性脂肪酶受到抑制后，25-OHC 及 27-OHC 的合成顯著降低，25-OHC 水平的降低導致細胞線粒體膜缺陷，進而導致線粒體氧化應激反應，最終激活 NLRP3 炎癥反應。此外，25-OHC 還可通過保護線粒體膜的穩定性及抑制黑色素瘤 2 的炎癥激活發揮抗炎作用[33]。在促炎效應的研究中，Gold 等[34]的研究卻認為，25-OHC 具有放大活化骨髓來源巨噬細胞炎癥反應的作用，該研究表明，25-OHC 可通過募集或保持核轉錄因子激活蛋白-1 的 Fos-Jun二聚體組件與一些炎性因子基因啟動子的結合，促進這些炎癥介質的轉錄和表達從而放大炎癥效應。Jang 等[35]對 X 連鎖的腎上腺腦白質營養不良模型的研究結果表明，25-OHC 可通過鉀離子外流、線粒體活性氧生成及肝臟 X 受體通路激活 NLRP3 炎癥反應通路而發揮促炎作用。
1.3.2 27-OHC 在炎癥反應中的調節作用
27-OHC 作為人及小鼠血漿中濃度最高的氧化型膽固醇，其在動脈粥樣硬化、脂肪性肝炎、阿爾茲海默病、乳腺癌等炎性疾病的發生及發展過程中發揮著重要的作用[3, 36-39]。Umetani 等[40]的研究率先表明 27-OHC能作用于雌激素受體 α、β，拮抗雌二醇對血管的保護作用，27-OHC 對雌激素受體的激動效應取決于 27-OHC 與雌激素水平的相對濃度，故這種效應具有組織及細胞特異性，從而認為 27-OHC 是一種內源性的選擇性雌激素受體調節劑[41]。27-OHC 在動脈粥樣硬化及乳腺癌發生及發展中的作用多與其激動雌激素受體的作用有關。核因子（nuclear factor，NF）-κB 在炎癥反應中發揮著重要的作用，在生理狀態下，NF-κB 與其抑制因子 IκBα 相結合，在細胞質中處于非活性狀態，炎癥刺激誘導 IκBα 發生磷酸化并通過泛素化及蛋白酶途徑降解，IκBα 降解后，NF-κB 從細胞質轉位到細胞核，從而誘導炎性因子的產生。Umetani 等[36]的研究進一步表明，27-OHC 通過作用于血管內皮細胞上的雌激素 α 受體，增加 IκBα 的降解，激活 NF-κB，產生促炎作用，進而拮抗雌激素的血管保護作用。Gargiulo 等[42]的研究表明，27-OHC 可通過 TLR4/NF-κB 通路上調前單核細胞內炎性因子 IL-8、IL-1β 及腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）的水平，維持粥樣硬化血管內皮的炎癥反應，并能上調基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）-9，促進粥樣硬化血管內斑塊的破裂與脫落。此外，27-OHC 還能上調前單核細胞內的環氧合酶 2 及膜結合型前列腺素 E2 合酶-1，導致前列腺素 E2 及一氧化氮合酶的合成增多。環氧合酶 2 及膜結合型前列腺素 E2 合酶-1 的上調還會導致炎性因子及 MMP-9 的產生，最終也會導致血管內斑塊的破裂與脫落[43]。非酒精性脂肪性肝炎是以肝臟脂質沉積和炎性病變為特點的一種病變。有研究[37, 44]表明，肝臟枯否細胞溶酶體膽固醇的沉積會促進非酒精性脂肪性肝炎的發展，27-OHC 可降低溶酶體膽固醇含量，進而減輕非酒精性脂肪性肝炎的炎性病變。在枯否細胞高表達 27-OHC 的合成酶 CYP27A1 的條件下，盡管血漿及肝組織 27-OHC 水平無顯著改變，非酒精性脂肪性肝炎肝臟的炎性改變顯著減輕。
2 7α,25-OHC
2.1 7α,25-OHC 在免疫調節中的作用
7α,25-OHC 在免疫調節中主要發揮趨化作用。EBI2 是一種 7 次跨膜受體，主要在 B 細胞、T 細胞、樹突狀細胞、單核巨噬細胞等免疫細胞膜的表面表達。
EBI2 介導了 B 細胞在淋巴結自中央濾泡向外周濾泡轉移定位及抗體的生成過程[45-46]。研究[47-48]表明，氧化型膽固醇作為 EBI2 的配體在 B 細胞的轉位過程中發揮著重要的作用，其中 7α,25-OHC 是 EBI2 激動效應最強的配體。進一步的研究[49]表明，淋巴結不同分區基質細胞中 CH25H、CYP7B1 及 HSD3B7 這三種代謝酶分布的不同而導致 7α,25-OHC 在不同區域形成濃度梯度，通過 EBI2 發揮的趨化作用而調節活化 B 細胞的轉移及定位。
除了 B 細胞，7α,25-OHC 的這種趨化作用還體現在對脾臟 CD4+ 樹突狀細胞及 T 細胞免疫功能的調節上[50-52]。EBI2 在脾臟 CD4+ 樹突狀細胞及 T 細胞高表達且同樣具有向 7α,25-OHC 轉移的特性。由于脾臟邊緣區域內的樹突狀細胞有遞呈血液中抗原的作用，缺乏 EBI2 或 7α,25-OHC 合成體系的小鼠的脾臟邊緣區域內 CD4+ 樹突狀細胞數量顯著減少，會進一步影響輔助 T 細胞的激活及抗體的產生過程[50-51]。此外，7α,25-OHC 的這種趨化作用還可以調節 CD4+ T 細胞在淋巴組織 T 細胞區及濾泡區交界面的定位，促進 CD4+ T 細胞與樹突狀細胞的相互作用，樹突狀細胞產生的 CD25 可抑制 IL-2 對 CD4+ T 細胞分化的抑制作用，促進 CD4+ T 細胞分化[52]，7α,25-OHC 缺乏時，CD4+ T 細胞的分化受抑制。
2.2 7α,25-OHC 與炎性疾病
7α,25-OHC 通過 EBI2 表現出的趨化作用在許多炎性疾病中發揮重要作用。
有研究[53-54]發現，敲除 CH25H 后，由 7α,25-OHC 趨化誘導的 CD4+ T 細胞向中樞神經系統的轉移、浸潤減少，從而改善自身免疫性腦脊髓炎的發病情況，降低其發病率；另有研究[55]也發現，敲除 EBI2 后，自身免疫性腦脊髓炎的致病性 17 型輔助 T 細胞的致病時間顯著延長。可見，7α,25-OHC 及 EBI2 可能在自身免疫性腦脊髓炎的發生及發展過程中發揮著重要的作用。
人和小鼠的慢性淋巴細胞性白血病來源于 CD5+ B 細胞，過度表達 EBI2 會導致 CD5+ B1a B 細胞亞型的形成，從而最終導致慢性淋巴細胞性白血病的發生[56]。
在過敏性肺炎中，7α,25-OHC 等配體水平增加，通過 EBI2 的趨化作用誘導嗜酸性粒細胞對肺的浸潤，而脯氨酰異構酶、胞外信號調節激酶 1/2 以及百日咳毒素則可以抑制嗜酸性粒細胞的這種趨化作用[57]。
7α,25-OHC 還可減少卵磷脂誘導的脫髓鞘反應，其通過作用于 EBI2 可減少小鼠小腦組織中炎癥因子 IL-6 及 IL-1β 的產生，從而發揮抗炎作用[58]。
氧化型膽固醇還在結腸炎性疾病的發生過程中起著十分重要的作用。在正常生理狀態下，腸道的淋巴組織對于維持其生理功能具有十分重要的作用，結腸成纖維基質細胞生成和分泌 7α,25-OHC，第 3 組先天性淋巴細胞高表達 EBI2，并通過 EBI2 感知環境中的 7α,25-OHC 濃度，依賴 7α,25-OHC 的趨化作用聚集形成結腸淋巴濾泡，維持結腸正常的免疫功能；在病理狀態下，結腸炎癥導致 7α,25-OHC 水平升高會進一步誘導淋巴細胞浸潤，從而形成結腸炎性病變[59-60]。
7α,25-OHC 還可誘導誘導性支氣管相關淋巴組織在慢性阻塞性肺炎的發生及發展過程中起著十分重要的作用。有研究[61]表明，慢性阻塞性肺炎患者呼吸道上皮細胞 CH25H 及 CYP7B1 表達量均升高，其代謝產物 7α,25-OHC 水平的升高通過對 B 細胞的趨化作用誘導誘導性支氣管相關淋巴組織的形成，從而促進慢性阻塞性肺炎的發展。
在體外實驗[62]中發現，7α,25-OHC 可抑制星形膠質細胞產生促炎因子 IL-6 及 TNF-α，并能抑制 NF-κB 的轉位從而發揮抗炎效應。
3 小結與展望
氧化型膽固醇既是膽固醇代謝的產物，又是人及動物體內的信號傳導因子。作為氧化型膽固醇的重要組成部分 25-OHC、27-OHC 及 7α,25-OHC 在抗病毒、炎癥及免疫反應過程中發揮著重要的調節作用。隨著研究的進展，干預這些氧化型膽固醇的代謝過程勢必會成為抗病毒治療、預防和治療動脈粥樣硬化、乳腺癌、非酒精性肝炎肝硬化等諸多疾病的新方案。鑒于 7α,25-OHC 在免疫細胞中發揮的趨化作用，對 7α,25-OHC 合成的調節可能會成為炎性腸病、慢性阻塞性肺炎、自身免疫性疾病等多種炎性疾病的治療方向。此外，相對于 7α,25-OHC，7α,27-OHC 對 EBI2 的激動效應較弱，因此，7α,27-OHC 很可能通過其他受體在人及動物的其他生理病理過程中發揮著重要的作用，這也可能是未來的發展方向之一。