PHDs-HIFs-pVHL通路在类风湿关节炎中的研究进展

DOI: 10.3969/j.issn.1005-82.2018.06.011文章编号： 1005-82（2018）06-0059-06

PHDs-HIFs-pVHL通路在类风湿

关节炎中的研究进展*

宋小莉，苏娟

（青海大学附属医院 风湿免疫科，青岛 西宁 810001）

摘要：  缺氧诱导因子（HIFs）是对细胞低氧敏感的特异性转录因子，其活性受脯氨酸羟化酶（PHD）及希佩尔林道病肿瘤抑制蛋白（pVHL）。在低氧条件下，PHDs的活性受到抑制，pVHL发生失活，导致HIFs的降解受到抑制，HIFs表达增加，参与低氧相关病理生理过程。该文总结PHDs-HIFs-pVHL在类风湿关节炎中的研究进展，以期为类风湿关节炎的发病机制以及治疗研究提供新的思路。

关键词：  缺氧；缺氧诱导因子；脯氨酸羟化酶；肿瘤抑制蛋白；类风湿关节炎中图分类号： R593  

文献标识码：  A

Systemic Rreview on PHDs-HIFs-pVHL pathway in rheumatoid arthritis*

Xiao-li Song, Juan Su

(Department of Rheumatology, Qinghai University Affiliated Hospital, Xining, Qinghai 810001, China)Abstract: Hypoxia-inducible factor (HIF) is a specific transcriptional factor sensitive to hypoxia condition, which is regulated by prolyl hydroxylase domain (PHDs) and von-Hippel-Lindau tumor suppressor protein (pVHL). In hypoxia condition, the activity of PHDs and pVHL is inhibited which is reported to downregulate the degradation of HIFs and increase the expression of HIFs. Increased HIFs paly an important role in the physiological and pathological processes of hypoxia-induced disease. In this review, we summarize the recent advances in the PHDs-HIFs-pVHL pathway in rheumatoid arthritis, hopefully providing a new insight into the pathogenesis and treatment of rheumatoid arthritis.

Keywords: hypoxia; hypoxia-inducible factor; pVHL; PHDs; rheumatoid arthritis

1 类风湿关节炎与缺氧

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种以侵犯四肢关节为主要临床表现的慢性多系统疾病。该病可造成关节强直、畸形及多脏器的损害，严重影响人们生活。RA病因目前尚不明确，可能与多种因素有关，包括遗传因素、感染因素等等。多种复杂的致病因子共同参与RA关节破坏与全身的免疫紊乱过程。

局部微环境缺氧是炎症的特征之一，缺氧可以诱导炎症，反之炎症可以加重缺氧。缺氧使细胞触发适应性反应，导致缺氧诱导因子（hypoxia inducible factor，HIF）过度表达，HIF具有广泛的靶基因谱，可广泛的炎症的发展，炎症细胞的代谢等。RA主要病理特点是滑膜炎，滑膜炎中特征性的病变是血管翳的生成。近年来，缺氧参与RA的发生及发展也

收稿日期：2017-07-27*基金项目：青海省2015年科技创新能力促进计划项目（No：2015-HZ-810）[通信作者] 苏娟，E-mail：sujuanqh@163.com

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中国现代医学杂志 第28卷

逐渐受到广大学者的关注。上世纪70年代LAUD-OLESEN等就报道RA关节中呈现缺氧的特征，RA患者关节腔内氧分压是3.60 kPa，而OA组为5.73 kPa，正常对照组的氧分压为8.40 kPa。RA患者关节腔微环境缺氧，氧感受通路相关因子异常活化，在RA病理过程中发挥重要作用。

[1]

helix-loop-helix，bHLH）转录因子超家族成员，具有 Per-AHR/ARNT-Sim（PAS）结构域。其中，HIF-α有3个亚基，HIF-1α、HIF-2α、HIF-3α，关注较多的是HIF-1α和HIF-2α，HIF-3α研究报道较少。HIF-1α和HIF-2α具有相似的结构及功能，HIF-1α在各组织中广泛表达，而HIF-2α于特殊的组织类型，如肺内皮细胞、肾肿瘤细胞、成骨/破骨细胞及肝、卵巢上皮细胞等。在常氧条件下，PHD在氧依赖的降解结构域（oxygen-dependent degradation domain，ODDD）与脯氨酸残基结合，导致HIF-1α降解。在缺氧条件下，HIF-1α的降解受抑制，在胞质中聚集并转移到细胞核中与HIF-1β结合形成二聚体，激活下游靶基因。

1.2.2    HIFs与RA  RA典型的病理特征是成纤维样滑膜细胞（fibroblast-like synovial cells，FLS）的异常增殖和血管翳的产生。FLS的异常增殖导致新生细胞对氧的需求增加，诱导更多的新生血管生成，但新生血管的结构和功能异常，并不能完全改善滑膜组织缺氧，反而加剧滑膜炎症产生。研究表明，HIF-1α在RA的滑膜组织中与血管的新生呈正相关，FLS中的高迁移率族蛋白1（high-mobility group box protein 1，HMGB1）可与其Toll样受体4（toll like receptor 4，TLR4）结合上调HIF-1α促进VEGF的产生，诱导血管生成。FU等

[6]

[5]

[4]

1.1 脯氨酸羟化酶-缺氧诱导因子-系佩尔林道肿瘤抑制蛋白通路

当氧分压正常时，HIF-α与氧通过脯氨酸羟化酶（prolyl hydroxylase domain，PHD）发生羟化反应，然后同希佩尔林道病肿瘤抑制蛋白（von-Hippel-Lindau tumor suppressor protein，pVHL）结合形成复合物，经pVHL介导的E3泛素-蛋白酶体途径发生降解。同时，HIF-1的抑制因子（factor inhibiting HIF-1，FIH-1）通过催化HIF转录活化结构域（TAnC），抑制转录辅助激活因子P300/CBP与TAnC结合，使HIF-α的转录活性受到抑制。反之，缺氧条件下PHD的羟化作用受抑，阻碍HIF-α与pVHL结合，导致HIF-α降解减少，下游靶基因如促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、八聚体结合蛋白-4（octamer-binding protein-4，OCT4）及金属蛋白酶（metalloproteinase，MMPs）等表达增加。同时，低氧抑制FIH-1羟化作用，促进TAnC与P300/CBP结合，提高HIF-α转录活性。机制见附图。

[3]

[2]

指出，HIF-1α通过促使上皮间质转化因子扩增导致骨髓间质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）增加，下调E2A-p21通路，增加基质细胞衍生因子受体-4（cxc chemokin receptor 4，CXCR4）和VEGFR1，促进基质细胞衍生因子1α（stromal cell derived factor-1α，SDF-1α）和VEGF的表达，导致骨的新生血管生成。HIF-1α还可其他的血管生成介质，如一氧化氮合成酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）、趋化因子-8、CC亚族趋化因子配体20（chemokine cc-motif ligand 20，CCL20）等共同作用于血管，导致其通透性增加，内皮细胞因子，如酪氨酸激酶受体Tie-2、纤维母细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF）和血小板源生长因子（platelet-derived growth factor，PDGF），使得内皮细胞增殖、迁移增多，加速血管重建，导致血管新生，参与血管翳的发生。

DANG等发现，HIF-1α可以调节Treg细胞和Th17细胞分化之间的平衡，HIF-1α通过转运激活Treg细胞，活化Th17特异转录因子维甲酸受体相关孤儿受体（retinoid-ralated orphan receptorγt，RORγt）和促

[8]

[7]

附图 PHDs-HIFs-pVHL通路机制

1.2 HIFs

1.2.1    HIF生物学特点 HIF最早是从人肝癌细胞的细胞核中提取出来，包含2个亚基的异二聚体，1个是可被氧压调节的HIF-1α及持续表达的亚基HIF-1β。2个亚基都属于基本的螺旋-环-螺旋（basic

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第6期宋小莉，等：PHDs-HIFs-pVHL通路在类风湿关节炎中的研究进展

RORγt络合物的形成，促进P300结构域中IL-17的形成，调节Th17信号基因，增加Th17细胞的表达。HIF-1α还可通过与Foxp3结合，减弱Treg细胞的蛋白酶活性。在缺乏HIF-1α的小鼠进行诱导实验性自身免疫性脑炎后出现Th17细胞减少和Treg细胞增加。Treg和Th17细胞在RA中的重要作用，已得到广泛认同。HIF-1α在RA中是否也通过T细胞参与发病，值得进一步研究。

在RA中，HIF-1α通过上调CXCR4、MMPs等促进FLS的迁徙和侵袭，加剧RA关节滑膜的破坏LI等

[11]

[10]

[9]

酸内部起始翻译产物，两者统称pVHL。其主要含有2个区域，即α和β区域，α区域主要影响整个蛋白构象，而β区域无影响。在常氧条件下，HIF-α可通过pVHL介导的HIF泛素化而降解，PHD在HIF-α氧依赖结构域上的pro402和pro5位处发生羟化反应，再与pVHL的β区域结合后发生降解。当缺氧条件下时，PHDs活性受到抑制，HIF-α聚积，转运到细胞与HIF-β亚基形成聚合体，激活下游靶基因。当pVHL蛋白缺失时，可在常氧条件下进入核内与β亚基结合，增加HIF-α的转录活性。

[16]

。

发现，在低氧条件下IL-17A通过NF-κB

2.2 VHL与RA

目前尚未见到有关VHL与RA相关的研究报道。但VHL在骨代谢、血管新生、炎症以及代谢调节方面均具有作用。研究发现，缺氧状态下，HIF-α可激活VEGF和磷酸甘油激酶促进低氧区软骨细胞的存活，而条件性剔除VHL可以导致HIF-1α的表达增加，使得软骨细胞存活增加，但条件性敲除软骨细胞的VHL基因，导致HIF-1α增加，有丝活性降低，生长板软骨细胞出现不典型的细胞增大，软骨细胞存活率反而下降。WENG等

[17]

[18]

信号通路使HIF-1α表达增加，当抑制HIF-1α和NF-κB时，RA中FLS的迁徙和侵袭减弱。HIF-1α还可增强MMP-1、MMP-3、MMP-9、MMP-13、白介素-8（interleukin-8，IL-8）及IL-1β的表达，加剧骨侵蚀。

RYU等

[13][12]

通过小鼠实验发现，在小鼠膝关节内通

过注射腺病毒导致关节中HIF-1α和HIF-2α增加，一段时间后，HIF-2α组较HIF-1α组出现更典型的滑膜增生、滑膜炎、软骨破坏及新生血管增加等RA病理表现。基因敲除HIF-2α，可导致细胞因子表达下降，如IL-1β、IL-6、IL-12、IL-17A、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和干扰素-γ（interferon-γ，IFN-γ）等，表明HIF-2α或也参与RA的发展。

此外，HIF-1α诱导6-磷酸-1-激酶以及葡萄糖转运蛋白（glucose transporter-1，GLUT1）、GLUT3表达增多，还可活化丙酮酸脱氢酶激酶1，进而阻断线粒体氧化促使糖酵解产生增多，使得RA关节腔内缺氧加剧，正反馈激活HIF-1α。

HIF-1α直接激活炎症因子，明确的有TNF-α、IL-1、IL-6、IL-33、IL-17、IFN-γ参与RA炎症的发生、发展。由此可见，HIFs可能通过新生血管增生、骨侵蚀、免疫细胞活化、糖酵解及炎性细胞因子的产生等方面参与RA的发生及发展，进一步研究HIFs在RA中的作用具有重要意义。

[15]

[14]

研究发现，在小鼠软骨细胞生长

板的发育中，VHL的剔除可以导致基质沉积的增加，细胞增殖减少，加剧细胞凋亡，还可以抑制软骨细胞中自噬基因，如LC-3、Bcl-2的表达，导致自噬细胞细胞器中的大分子不能移除，软骨细胞内稳态失衡，引起软骨的退化。

VHL的缺乏可以增加HIF-2α的表达及下游靶基因MMP-13及IL-6的水平，加速小鼠骨关节炎的发生、发展。MANGIAVINI等

[19]

指出，VHL参与软骨内细

胞的形成，原因可能是在生长板的发育中，HIF-1α及VHL参与间叶细胞分化为成骨细胞过程。在缺失VHL基因的小鼠软骨细胞中，间叶细胞表现为数量的减少、增殖受损、体积变大而死亡、生长板中二次分化中心的缺乏，影响软骨细胞的发育及成熟。另外，VHL缺乏还可以激活NF-κB通路导致破骨细胞分化及骨吸收增加，加剧骨破坏。

VHL在血管新生方面也具有重要意义。SCHÖNENBERGER等

[21]

[20]

2 pVHL

2.1 VHL生物学特性

希佩尔林道病肿瘤抑制基因（von Hippel-lindau，VHL）是位于3p25～26号染色体的抑癌基因。VHL有2个亚型，1个含有大量的酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点，导致细胞内的磷酸化。另1个主要位于甲硫氨

发现，血管内膜中VHL的减

少可引起血管内皮细胞的扩增，并导致小鼠肾脏髓质血管化的形成，其主要机制是由于HIF-1α降解减少，过度激活下游VEGF、内皮细胞生长因子等靶基因。

删除胸腺中的VHL可增加T细胞的凋亡，导致成熟T细胞的减少，而VHL缺乏可以增加 HIF-1α的

· 61 ·

中国现代医学杂志 第28卷

表达促进Th17介导的炎症应答

[22]

。在骨髓细胞中，的锌指结构PHD1和PHD3没有。PHD1、PHD2可以羟基化HIF-1α pro402，而PHD3却不可以。PHD1 mRNA可以表达于多种组织，其中以胎盘及睾丸组织中最多。而目前PHD2 mRNA研究最多，在许多组织中扮演重要作用，PHD3较PHD1及PHD2表达较少，主要在心脏及胎盘中表达。PHD家族成员参与炎症、造血、心肌保护、代谢、骨修复和骨再生已有报道目前其在RA中的研究也引起一定关注。

[28-30]

[27]

HIF-1α调节ATP的产生、颗粒酶的合成及iNOS/NO的产生，而HIF-2α主要是调节细胞因子的产生，上调趋化因子受体参与巨噬细胞的迁徙。VHL缺乏时，HIF-1α和HIF-2α均可过度表达，从而产生更多的颗粒酶及iNOS/NO，增加巨噬细胞的活性，加强炎症应答。

HIF-1α调节葡萄糖的代谢已见报道，研究发现，VHL也参与葡萄糖的代谢。SAPNA等

[24]

[23]

，

通过研究小

3.2 PHDs与RA

TAKEDA等

[31]

鼠中剔除VHL的胰腺β细胞发现，剔除VHL对β细胞的形态无明显影响，但胰岛素分泌受损。原因可能是在缺氧条件下，糖酵解导致丙酮酸盐到乳酸盐过程中ATP合成减少，剔除VHL的胰腺β细胞可上调HIF-1α依赖的丙酮酸脱氢激酶1的浓度，抑制丙酮酸盐进入三羧酸循环，导致ATP产生减少，所以VHL的突变干预糖代谢的正常过程。ZEHETNER等发现，选择性的抑制VHL基因可激活NO-VEGF轴，VEGF通过增加内皮细胞iNOS的表达激活一氧化氮（nitric oxide，NO），造成小鼠胰岛素抵抗，究其原因，可能是pVHL可与胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor I，IGF-I）竞争性的与活化的蛋白激酶1结合，pVHL抑制后，此竞争作用减弱，导致葡萄糖代谢受抑。

RA与炎症的发生、血管新生、骨质破坏、代谢改变密不可分，而VHL在骨的发生、形成，骨改建及骨重建、血管新生、炎症及代谢方面也有类似作用，故有理由相信VHL在RA可能也起着重要作用，有必要进行进一步研究。

[25]

指出，在巨噬细胞中，PHD的抑制

剂DMOG增加脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的TNF-α的活性，增加LPS诱导的NF-κB转录活性，PHD的增加可以减弱LPS诱导的细胞因子的产生，如TNF-α、IL-6、IL-1β、iNOS及IL-10，减轻炎症反应。PHD抑制剂减少ROS，而HIF诱导ROS的产生加剧炎症反应，那么PHD抑制或可减少炎症的发生。

ZHU等

[32]

发现，剔除PHD1的小鼠会导致破骨细胞

增加，成骨细胞减少，导致骨的再吸收增加。另外，在肺癌中，PHD1的过度表达可以抑制NF-κB的活性，抑制肺癌细胞的扩增，NF-κB既往研究证实其在炎症、免疫、细胞增殖、分化中有重要意义，那么PHD1是否也通过NF-κB通路影响RA的发生、发展国内外尚未报道，值得进一步研究。PHD2是HIF-1α最主要的亚型，近年来，PHD2在RA发病中的作用也日益受到重视。MUZ等

[34]

[33]

研究发现，RA患者的FLS中选择性

沉默PHD2，可上调促血管生长作用的因子，如EGF、血管生成素样蛋白4（angiopoietin-like 4，ANGPTL4）、肝配蛋白A3（ephrin，EFNA3）、VEGF、瘦素蛋白（leptin protein，LP）导致RA患者新生血管的形成。LARSEN等

[35]

3 PHDs

3.1 生物学特性

组织细胞中HIF-α蛋白稳定性与活性受到严密调节，HIF-α的羟基化是pVHL与其结合的必要条件。HIF-α脯氨酰残基羟基化是其降解的关键，而催化此过程的PHD便是全过程的限速酶。PHD是一类依赖氧、α-酮戊二酸（α-ketoglutaric acid，α-KG）和Fe催化的非血红素铁依赖性加双氧酶。目前主要发现有4种，即PHD1、PHD2、PHD3和PHD4。研究较多的主要是前3种，PHD1又名HPH3（HIF-prolyl-hydroxylase 3）和EGLN2（egg-laying deficient nine-like protein 2），PHD2又名HPH2和EGLN1，PHD3又名HPH1和EGLN3，3种亚基的结构既相似又不同，他们都在C端的序列高度同源，但PHD2在N端独有

[26]

2+

发现，在RA患者FLS中其活性由高到低分别是：

EFNA3、ANGPTL4、VEGF及Leptin，以上因子促进不成熟血管的发生，导致血管翳的生成，促进RA的发展。此外，ANGPTL4还可刺激破骨细胞的吞噬，导致骨质流失，加剧RA的骨质破坏。沉默PHD2还可以导致促凋亡蛋白BNIP3（BCL2/adenovirus E1B19 kD-interacting protein3，BNIP3）增加，而BNIP3可促进线粒体的吞噬和减少氧化代谢，降低氧耗，导致RA中FLS细胞的增殖和存活。SCHOLZ等多个炎性疾病的发生。

PHD3对调节氨基酸的生物合成、细胞分化、新陈代谢、血细胞生成和血管生成基因的活性转录因

[37]

[38][35][36]

研究发现，PHD2

可通过激活NF-κB上调炎症IL-1β参与RA在内的

· 62 ·

第6期宋小莉，等：PHDs-HIFs-pVHL通路在类风湿关节炎中的研究进展

子4（activating transcriptional factor，ATF4）有重要作用，但具体机制未明确阐释。沉默PHD3可以上调某炎症因子如IL-8和IL-1β和成纤维生长因子受体（fibroblast growth factor receptor，FGFR3）加剧炎症在RA中的作用。WALMSLEY等

[34]

[40]

[39]

key regulator of angiogenesis and inflammation in rheumatoid arthritis[J]. Nature Reviews Rheumatology, 2012, 8(8): 153-162.[2] MENG-CHANG L, HUANG H J, CHANG T H, et al. Genome-wide analysis of HIF-2α chromatin binding sites under normoxia in human bronchial epithelial cells (BEAS-2B) suggests its diverse functions[J]. Scientific Reports, 2016, 4(6): 29311-29323.

[3] BUCKLEY D L, MOLLE I V, GAREISS P C, et al. Targeting the

von Hippel–Lindau E3 ubiquitin ligase using small molecules to disrupt the VHL/HIF-1α interaction[J]. Journal of the American Chemical Society, 2012, 134(10): 4465-4468.

[4] QUIÑONEZFLORES C M, GONZÁLEZCHÁVEZ S A,

PACHECOTENA C. Hypoxia and its implications in rheumatoid arthritis[J]. Journal of Biomedical Science, 2016, 23(1): 62-71.[5] BROUWER E, GOUW A S, POSTHUMUS M D, et al. Hypoxia

inducible factor-1-alpha (HIF-1alpha) is related to both angiogenesis and inflammation in rheumatoid arthritis[J]. Clinical & Experimental Rheumatology, 2009, 27(6): 945-951.

[6] FAN L, LI J, YU Z, et al. The hypoxia-inducible factor pathway,

prolyl hydroxylase domain protein inhibitors, and their roles in bone repair and regeneration[J]. Biomed Research International, 2014, 2014(7): 85-117.

[7] 于若寒, 赵金霞, 刘湘源. 低氧诱导因子在类风湿关节炎发病

机制中的作用[J]. 北京大学学报(医学版), 2016, 48(6): 1095-1099.

[8] DANG E, BARBI J, YANG H, et al. Control of TH17/Treg balance

by hypoxia-inducible factor 1[J]. Cell, 2011, 146(5): 772-784.[9] LIU J, HONG X, LIN D, et al. Artesunate influences Th17/

Treg lymphocyte balance by modulating Treg apoptosis and Th17 proliferation in a murine model of rheumatoid arthritis[J]. Experimental & Therapeutic Medicine, 2017, 13(5): 2267-2273.[10] QIAN L, ZHANG Y, HU D, et al. PI3 kinase/Akt/HIF-1

alpha pathway is associated with hypoxia-induced epithelial-mesenchymal transition in fibroblast-like synoviocytes of rheumatoid arthritis[J]. Molecular & Cellular Biochemistry, 2013, 372(2): 221-231.

[11] LI G, ZHANG Y, QIAN Y, et al. Interleukin-17A promotes

rheumatoid arthritis synoviocytes migration and invasion under hypoxia by increasing MMP2 and MMP9 expression through NF-κB/HIF-1α pathway[J]. Molecular Immunology, 2013, 53(3): 227-236.

[12] YEONAH L, HYUN M. CHOI, SANGHOON L, et al. Hypoxia

differentially affects IL-1β- stimulated MMP-1 and MMP-13 expression of fibroblast-like synoviocytes in an HIF-1α-dependent manner[J]. Rheumatology, 2012, 51(3): 443-450.

[13] RYU J, CHAE C, KWAK J, et al. Hypoxia-inducible factor-2α

is an essential catabolic regulator of inflammatory rheumatoid arthritis[J]. PLOS Biology, 2014, 12(6): e1001881.

[14] MARINHERNANDEZ A, GALLARDOPEREZ J C, RALPH S

J, et al. HIF-1α modulates energy metabolism in cancer cells by inducing over-expression of specific glycolytic isoforms[J]. Mini-reviews in Medicinal Chemistry, 2009, 9(9): 1084-1101.

[15] 张凯, 欧阳桂林, 肖涟波. 缺氧诱导因子-1在类风湿关节炎

中的作用机制[J]. 风湿病与关节炎, 2015(5): 51-55.

通过急性肺损伤

的模型研究，发现在缺氧条件下PHD3导致小鼠外周血中性粒细胞增加，其原因主要是持续低氧的环境导致中性粒细胞中HIF靶基因磷酸甘油醛脱氢酶活化，NF-κB通路激活，中性粒细胞增加，缺氧还可使脂多糖诱导肽聚糖促炎症因子受体增加，导致中性粒细胞凋亡的延迟，增加的中性粒细胞可启动并加剧炎症反应。WALMSLEY等发现，在Phd/条件下，人类外周血中Siva1表达下调而BCL-XL表达增加，使得中性粒细胞增加，但PHD3可上调在RA外周血中性粒细胞数值，但具体机制未阐述。RA患者滑液中含有大量免疫复合物，中性粒细胞表现出极强的趋化、吞噬以及数量异常，PHD3是否可能通过中性粒细胞的数量及质量异常参与RA发病，值得进一步研究。SINGH等

+

+

3+

[41]

--

指

出，PHD3可以通过上调转运因子Foxp3增加T细胞的活性，T细胞的活性主要是被CD4/CD25/Foxp调节来维持免疫系统自稳态。可能是因为PHD3过度表达影响HIF-1α的活性，增加CD25调节性T细胞，干预Th17的分化，抑制Th17的发展。还指出转化生长因子β（transform growth factor-β，TGF-β）参与CD25调节性T细胞和Th17细胞的分化过程，既往研究报道HIF-1α可以激活TGF-β，故当PHD3活性增加，HIF-1α表达减少，TGF-β生成降低，或可影响CD25调节性T细胞和Th17细胞，但仍需进一步研究证实。因此推测，PHD3也可能通过对免疫细胞的参与RA免疫异常。

目前对于PHD4的研究较少，PHD4主要位于细胞内质网，活性位点主要位于细胞管腔，可能通过调节TNF-α来抑制血管的形成，但具体机制不详。

综上所述，PHDs-HIFs-pVHL作为重要的氧感受器通路，激活多种信号因子，发挥多重作用，但是PHDs- HIFs-pVHL在类风湿关节炎中具体如何起到作用，仍需进一步研究。通过对PHDs-HIFs-pVHL通路的研究不断深入，明确低氧通路的靶点及对器官的损害机制。对防治RA发生、发展具有极其重要临床意义，或为RA患者通过提供新的治疗靶点。

参 考 文 献：

[1] KONISTI S, KIRIAKIDIS S, PALEOLOG E M. Hypoxia-a

+

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+

+

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中国现代医学杂志 第28卷

[16] OKUMURA F, JOOOKUMURA A, NAKATSUKASA K, et al.

Hypoxia-inducible factor-2α stabilizes the von Hippel-Lindau (VHL) disease suppressor, Myb-related protein 2[J]. PloS One, 2017, 12(4): e0175593.

[17] 邵进, 邓廉夫. VHL/HIF信号转导通路在骨发育及相关疾病中

的机制[J]. 国际骨科学杂志, 2009, 30(4): 2-256.[18] WENG T, XIE Y, YI L, et al. Loss of Vhl in cartilage accelerated

the progression of age- associated and surgically induced murine osteoarthritis[J]. Osteoarthritis & Cartilage, 2014, 22(8): 1197-1205.

[19] MANGIAVINI L, MERCERON C, ARALDI E, et al. Loss of

VHL in mesenchymal progenitors of the limb bud alters multiple steps of endochondral bone development[J]. Developmental Biology, 2014, 393(1): 124-136.

[20] HATZIMICHAEL E, DRANITSARIS G, DASOULA A, et al.

Von Hippel-Lindau methylation status in patients with multiple myeloma: a potential predictive factor for the development of bone disease[J]. Clin Lymphoma Myeloma, 2009, 9(3): 239-242.[21] SCHÖNENBERGER D, RAJSKI M, HARLANDER S, et al.

Vhldeletion in renal epithelia causes HIF-1α-dependent, HIF-2α-independent angiogenesis and constitutive diuresis[J]. Oncotarget, 2016, 7(38): 60971-60985.

[22] LEE J H, ELLY C, PARK Y, et al. E3 ubiquitin ligase VHL

regulates hypoxia-inducible factor-1α to maintain regulatory T cell stability and suppressive capacity[J]. Immunity, 2015, 42(6): 1062-1074.

[23] SIMON C, WILLIAMS E P, HICKEY M M, et al. Hypoxia-inducible factor-2 alpha regulates macrophage function in mouse models of acute and tumor inflammation[J]. European Journal of Cancer Supplements, 2010, 8(5): 2699-2714.

[24] SAPNA P, CANO D A, MATTHIAS H. A Role for von Hippel-Lindau protein in pancreatic β-cell function[J]. Diabetes, 2009, 58(2): 433-441.

[25] ZEHETNER J, DANZER C, COLLINS S, et al. PVHL is

a regulator of glucose metabolism and insulin secretion in pancreatic beta cells[J]. Genes & Development, 2008, 22(22): 3135-3146.

[26] DENNY W A. Giving anemia a boost with inhibitors of prolyl

hydroxylase[J]. J Med Chem, 2012, 55(7). 2943-2944.

[27] BOTUSAN I R, SUNKARI V G, SAVU O, et al. Stabilization

of HIF-1alpha is critical to improve wound healing in diabetic mice[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2008, 105(49): 19426-19431.[28] HYVARINEN J, HASSINEN E, SORMUNEN R, et al. Hearts of

hypoxia-inducible factor prolyl 4-hydroxylase-2 hypomorphic mice show protection against acute ischemia-reperfusion injury[J]. J Biol Chem, 2010, 285(18): 136-13657.

[29] NAKAYAMA K, FREW I J, HAGENSEN M, et al. Siah2

regulates stability of prolyl-hydroxylases, controls HIF1alpha abundance, and modulates physiological responses to hypoxia[J]. Cell, 2004, 117(7): 941-952.

[30] NGUYEN T L, DURÁN R V. Prolyl hydroxylase domain

enzymes and their role in cell signaling and cancer metabolism[J]. International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 2016, 80: 71-80.

[31] TAKEDA K, ICHIKI T, NARABAYASHI E, et al. Inhibition

of prolyl hydroxylase domain-containing protein suppressed lipopolysaccharide-induced TNF-α expression[J]. Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology, 2009, 29(12): 2132-2137.[32] ZHU K, SONG P, LAI Y, et al. Prolyl hydroxylase domain proteins

regulate bone mass through their expression in osteoblasts[J]. Gene Reports, 2016, 594(1): 125-130.

[33] XIAO X, HAIBO X, FANGBAO D, et al. Over-expression

of prolyl hydroxylase-1 blocks NF-κB-mediated cyclin D1 expression and proliferation in lung carcinoma cells[J]. Cancer Genetics, 2014, 207(5): 188-194.

[34] MUZ B, LARSEN H, MADDEN L, et al. Prolyl hydroxylase

domain enzyme 2 is the major player in regulating hypoxic responses in rheumatoid arthritis[J]. Arthritis & Rheumatology, 2012, (9): 2856-2867.

[35] LARSEN H, MUZ B, KHONG T L, et al. Differential effects of

Th1 versus Th2 cytokines in combination with hypoxia on HIFs and angiogenesis in RA[J]. Arthritis Research & Therapy, 2011, 14(4): 1-18.

[36] QUIÑONEZFLORES C M, GONZÁLEZCHÁVEZ S A,

PACHECOTENA C. Hypoxia and its implications in rheumatoid arthritis[J]. Journal of Biomedical Science, 2016, 23(1): 62-70.[37] ZHANG H, BOSCH-MARCE M, SHIMODA L A, et al.

Mitochondrial autophagy is an HIF-1- dependent adaptive metabolic response to hypoxia[J]. Biol Chem, 2008, 283(16): 102-10903.

[38] SCHOLZ C C, CAVADAS M A, TAMBUWALA M M, et al.

Regulation of IL-1β-induced NF-κB by hydroxylases links key hypoxic and inflammatory signaling pathways[J]. National Academy of Sciences, 2013, 110(46): 18490-18495.

[39] MARXSEN J H, STENGEL P, DOEGE K, et al. Hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) promotes its degradation by induction of HIF-α-prolyl-4-hydroxylases[J]. Biochemical Journal, 2004, 381(3): 761-767.

[40] WALMSLEY S R, CHILVERS E R, THOMPSON A A, et al.

Prolyl hydroxylase 3 (PHD3) is essential for hypoxic regulation of neutrophilic inflammation in humans and mice[J]. Journal of Clinical Investigation, 2011, 121(3): 1053-1063.

[41] SINGH Y, SHI X, ZHANG S, et al. Prolyl hydroxylase 3 (PHD3)

expression augments the development of regulatory T cells[J]. Molecular Immunology, 2016, 76: 7-12.

[42] LI J, WANG L, CHEN X, et al. CD39/CD73 upregulation

on myeloid-derived suppressor cells via TGF-β-mTOR-HIF-1 signaling in patients with non-small cell lung cancer[J]. Oncoimmunology, 2017, 6(6): e1320011.

（唐勇 编辑）

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