轉錄因子 NF-κB 與動脈粥狀硬化

NF-kB/Rel首先在天竺鼠的B 淋巴細胞被發現，是具有序列特異性 的轉錄因子（sequence-specific transcription factor），會結合到kappa- light chain gene的enhancer上5’-GGGACTTTGG-3’序列，藉以調控天竺鼠B 淋 巴細胞和漿細胞（plasma cell）kappa-light chain的表現；且因其為一種 存在於細胞核中的 nuclear transcription factor，故被稱為NF-Kb（Nuclear factor-kappa B）( Sen and Baltimore, 1986；Schlissel and Baltimore,1989)。

後來陸續發現更多NF-kB可以辨認並結合的DNA 序列，便將這些序列歸 納為kB elements。所謂的kB elements是指一段大約10 個base pair的一致 性序列（consensus sequence），即5’-GGGRNYYY CC-3’ （R : unspecified purine；Y :unspecified pyrimidine；N : any nucleotide）( Chen et al.,1998 )。

NF-kB轉錄因子已經在很多物種被發現，包括人類、老鼠、果蠅、魚類…

等，且發現其基因序列具有相當的相似保守度，但在高等的單細胞生 物，如酵母菌，及較低等的多細胞生物，如線蟲，則並未發現此基因的 存在，可見此基因是在較高等的多細胞生物才開始演化出現，而其扮演 的角色和複雜的細胞生理調控可能息息相關 ( Thomas, 1999 )。

NF-κB是由N-端具有約300個胺基酸的Rel-homology domain ( RHD ) 蛋白以homo-或heterdimers型式所組成，RHD包含了兩個Immunoglobulin (Ig) like domains，C-端之Ig like domains可形成NF-κB dimmer及與IκB之 結合，而N-端之Ig like domains則可辨認DNA序列( Cramer et al., 1999;

Chen et al.,1998 )。不活化狀態的NF-κB是位於細胞質中，由三個次單元 所組成，包含兩個標準（prototypical）次單元，分別為50 kDa ( p50 )、

65 kDa ( p65; RelA ) 和一個抑制性（inhibitory）次單元IκB，其會蓋住 促進NF-κB進入細胞核中的氨基酸序列（nuclear localization sequence），

使NF-κB 滯留在細胞質中，並抑制其和DNA 結合的活性。當細胞受到 發炎物質的刺激，I-κB會受到其上游的蛋白：I-κB kinase（IKK）磷酸化 其N端，接著I-κB會被蛋白酶體（proteasome）所分解，進而造成NF-κB 的活化，而進入細胞核內和DNA結合( Baeuerle, 1991; Grimm Baeaerle, 1993；Heilker et al., 1999；Goebeler et al., 2001 )，其活化機制圖如圖III.

所示。

然而，依照細胞種類、發育階段、環境因子等因素，細胞可能會表 現出其他型態的NF-κB DNA-binding subunits，NF-κB家族在哺乳類細胞 可分為p50/p105、p52/p100、p65（RelA）、Rel B及c-Rel五種，IκBs如：

Bcl-3, IκBγ等( Mattson and Gulmsee, 2000)。NF-κB會以p50或p52與p65

或Rel A/c-Rel形成hetero- dimers，或形成p50/p50、p52/p52、Rel A/Rel A 之homodimers，其中p65/p50是第一個被發現且含量最豐富，為大部分細 胞主要存有的NF-kB heterodimer。並與生物活性最有關係( Baldwin, 1996；Barnes and Adcock, 1997；Huxford et al., 1998 )。而其transactivation 能力與不同的NF-kB組成與有關，但是只有p65/p50的組合具有很強的 transactivational activity。而形成homodimer 之p50/p50則可能是具有調控 transcriptional repression的功能。在許多基因剔除（gene knock-out）小鼠 的研究中發現，只有p65對於小鼠的存活是必要的( Ghosh et al., 1998 )。

許多的刺激物皆會引發IkB的磷酸化與分解，並造成NF-kB的活化，

包括細菌感染、細菌產物、病毒感染、病毒產物、細胞激素（cytokine）、

腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α , TNF-α），神經生長因子（nerve growth factor, NGF）、神經興奮性傳導物質麩胺酸（glutamate）、細胞 生理反應的狀態、物理性及化學性的傷害、特定蛋白質的過度表現、細 胞 凋 亡 反 應 的 調 節 物 表 現 、 成 長 因 子 及 一 些 荷 爾 蒙 的 刺 激… 等 ( Baeuerle and Baichwal, 1997；Karin, 1999；Baldwin,1996； Heike, 1999)，因此， NF-kB被認為是一個關鍵的調節者。NF-kB存在很多種類 的細胞中調節免疫與發炎反應( Baeuerle and Henlcel, 1994；Ghosh et al., 1998 )，它是屬於快速反應的轉錄因子，在1~2小時內便可啟動活化。

NF-kB除了與免疫和發炎有關外，在cell cycle、細胞增生、分化、細胞 凋亡、Oncogenesis、胚胎發育、T-cell與B-cell發育、體內平衡…等等方 面亦扮演著重要的調控角色( Tong and Derez- Polo, 1995; Beg et al., 1995； Kopp and Ghosh, 1995; Baeuerle and Baltomore, 1996; Grilli et al., 1996; kaltschmidt et al.,1997; Kanegae et al., 1998； Marty and Albert, 2000; Eunice et al., 2000; Schulze-Osthoff and Stroh, 2000)。此外，在缺血 性休克，腦部或脊椎物理性創傷，阿茲海莫氏症（Alzheimer’s disease）

和巴金森氏症（Parkinson’s disease）等神經性退化性疾病，都被證實有 NF-κB活化的情形。NF-kB可經由調節許多基因的表現，來達成上述的 多項生理功能，包括細胞激素、chemokines、細胞吸附因子、生長激素 因子、免疫接受體、acute phase proteins、轉錄因子、免疫球蛋白、oxidative stress-related ezzymes … 等 ( Baeuerle and Baichwal, 1997 ； Lee and Burckart, 1998；Heike, 1999 )。

1. 惡性腫瘤

2. 心臟疾病

3. 腦血管疾病

4. 糖尿病

5. 事故傷害

6. 肺炎

7. 慢性肝病及肝硬化

8. 腎炎、腎徵候群及腎性病變

9. 自殺

10. 高血壓性疾病

（摘自行政院衛生署, 2004）

圖I.民國 93 年台灣地區十大死因

(摘自Mol.Intervent. 2002)

圖II. 動脈粥狀硬化與氧化低密度脂蛋白、IL-1β、氧化壓力

、NF-κB 以及黏附因子之相互關係

(摘自 N. Engl. J. Med. 1997)

圖III. NF-κB 活化調控黏附因子基因的路徑

(摘自 FASEB J. 1994 )

圖IV.黏附因子的種類及分布

(摘自Am J Med. 1999)

圖V.白血球與內皮細胞沾黏並進入內皮下空間之過程

圖 VI. 綠原酸之結構式

圖 VII. Probucal 之結構式

(摘自Am J Clin Nutr. 2004) 圖VIII. 食物中各種多酚類的含量

(摘自C linical Chemistry. 1996)

圖IX. 多不飽和脂肪酸之過氧化反應