CXC 基序趋化因子配体 1（CXCL1）

摘要

本文献综述深入探讨了 CXC 基序趋化因子配体 1（CXCL1）在生理过程以及影响心血管、呼吸和皮肤系统的主要非癌症疾病中的作用。CXCL1 是一种属于 CXC 亚家族趋化因子的细胞因子，主要与 CXC 基序趋化因子受体 2（CXCR2）相互作用，导致中性粒细胞向高表达位点迁移和浸润。这表明 CXCL1 在众多与炎症和中性粒细胞积聚相关的不良状况中发挥着关键作用。本综述旨在阐明 CXCL1 在选定心血管疾病（动脉粥样硬化、房颤、慢性缺血性心脏病、高血压、脓毒症，包括脓毒症相关脑病和脓毒症相关急性肾损伤）、呼吸系统疾病（哮喘、慢性阻塞性肺病（COPD）、慢性鼻窦炎、2019 冠状病毒病（COVID-19）、流感、肺移植、缺血再灌注损伤和肺结核）和皮肤疾病（伤口愈合、牛皮癣、晒伤和干皮病）中的意义。此外，还讨论了 CXCL1 在血管生理学中的重要性，特别是其对血管生成和动脉生成的影响。

引言

趋化因子是一类小分子分泌蛋白，在细胞迁移，尤其是免疫应答过程中的细胞迁移中发挥着至关重要的作用。CXC 基序趋化因子配体 1（CXCL1），又称生长调节致癌基因 -α（GRO-α），是 CXC 亚家族趋化因子的一员。它主要通过与其受体 CXC 基序趋化因子受体 2（CXCR2）结合，参与将中性粒细胞招募到炎症部位。中性粒细胞是先天免疫应答中的关键细胞，通常是首先到达感染或损伤部位的细胞。然而，中性粒细胞的过度招募和激活会导致组织损伤，并促使多种疾病的发生发展。

CXCL1 在心血管疾病中的作用

• 动脉粥样硬化动脉粥样硬化是一种动脉壁的慢性炎症性疾病，其特征是脂质、炎症细胞和细胞外基质的积聚。CXCL1 在动脉粥样硬化的早期阶段就已涉及，它能促进中性粒细胞和单核细胞向动脉内膜的招募。这些免疫细胞有助于泡沫细胞的形成和动脉粥样硬化斑块的发展。

• 房颤房颤是最常见的心律失常，与心房的炎症和纤维化有关。房颤患者体内的 CXCL1 水平升高，且其表达与心房重构的严重程度相关。CXCL1 招募的中性粒细胞可能促进了心房内炎症微环境的形成，进而推动房颤的发生和维持。

• 慢性缺血性心脏病在慢性缺血性心脏病，如心肌梗死中，缺血心肌中的 CXCL1 表达上调。它具有双重作用，一方面促进中性粒细胞浸润，可能加重组织损伤；另一方面刺激血管生成，可能有助于组织修复。这两种效应之间的平衡决定了 CXCL1 对心脏功能的总体影响。

• 高血压高血压是心血管疾病的主要危险因素，与低度炎症有关。高血压患者和高血压动物模型体内的 CXCL1 水平升高。CXCL1 招募的中性粒细胞可能参与了血管重构和内皮功能障碍，而这两者是高血压的关键特征。

• 脓毒症脓毒症是一种危及生命的疾病，其特征是对感染的宿主应答失调。CXCL1 在脓毒症期间高度表达，在将中性粒细胞招募到感染部位的过程中起着核心作用。然而，中性粒细胞的过度激活可导致多器官功能障碍，包括脓毒症相关脑病和脓毒症相关急性肾损伤。

CXCL1 在呼吸系统疾病中的作用

• 哮喘哮喘是一种慢性气道炎症性疾病，其特征是气道高反应性、炎症和重构。哮喘患者气道中的 CXCL1 水平升高，且其表达与气道炎症的严重程度相关。CXCL1 招募的中性粒细胞可能参与了哮喘中观察到的慢性炎症和气道重构。

• 慢性阻塞性肺病（COPD）COPD 是一种进行性肺部疾病，其特征是不可完全逆转的气流受限。CXCL1 参与了 COPD 患者肺部中性粒细胞的招募，促进了该疾病中的慢性炎症和组织破坏。

• 慢性鼻窦炎慢性鼻窦炎是鼻腔和副鼻窦的常见炎症性疾病。慢性鼻窦炎患者的鼻窦黏膜中表达 CXCL1，可能在招募中性粒细胞到鼻窦的过程中发挥作用，从而导致慢性炎症。

• COVID-19由严重急性呼吸综合征冠状病毒 2（SARS-CoV-2）引起的 COVID-19 大流行凸显了免疫应答在病毒感染中的重要性。COVID-19 患者的血液和肺部中 CXCL1 水平升高，且其表达与疾病严重程度相关。CXCL1 招募的中性粒细胞可能参与了严重 COVID-19 病例中观察到的细胞因子风暴和肺损伤。

• 流感流感是一种病毒性呼吸道感染，在高危人群中可导致严重疾病。CXCL1 参与了流感感染期间中性粒细胞向肺部的招募，促进了炎症应答和肺损伤。

• 肺移植肺移植是终末期肺部疾病的一种挽救生命的治疗方法。然而，急性和慢性排斥反应是主要并发症。CXCL1 在移植肺中表达，可能在招募中性粒细胞和其他免疫细胞的过程中发挥作用，从而促进排斥反应的发生。

• 缺血再灌注损伤缺血再灌注损伤发生在向缺血组织恢复血流时，会导致进一步的组织损伤。肺部缺血再灌注损伤期间 CXCL1 上调，可能促进了中性粒细胞的招募，加重了组织损伤。

• 肺结核肺结核是由结核分枝杆菌引起的细菌感染。CXCL1 参与了肺结核感染期间中性粒细胞向肺部的招募，有助于肉芽肿的形成和细菌生长的控制。

CXCL1 在皮肤疾病中的作用

• 伤口愈合伤口愈合是一个复杂的过程，涉及炎症、增殖和重塑阶段。CXCL1 在伤口愈合的炎症阶段表达，参与了中性粒细胞向伤口部位的招募，有助于清除碎片和病原体。然而，中性粒细胞的过度招募可能会延迟伤口愈合。

• 牛皮癣牛皮癣是一种慢性自身免疫性皮肤病，其特征是角质形成细胞过度增殖和炎症。牛皮癣患者皮肤中的 CXCL1 水平升高，可能促进了中性粒细胞和其他免疫细胞的招募，导致了特征性的皮肤病变。

• 晒伤晒伤是皮肤对紫外线（UV）辐射的炎症应答。皮肤暴露于紫外线后 CXCL1 上调，可能在招募中性粒细胞的过程中发挥作用，导致了晒伤相关的发红、肿胀和疼痛。

• 干皮病干皮病，又称皮肤干燥，是一种以皮肤缺乏水分为特征的常见疾病。CXCL1 可能参与了与干皮病相关的炎症应答，尽管其确切作用尚未完全明确。

CXCL1 在血管生理学中的作用除了在疾病中的作用外，CXCL1 在血管生理学中也发挥着重要作用。研究表明，它能促进血管生成，即从预先存在的血管中形成新的血管，以及动脉生成，即侧支动脉的生长和重塑。CXCL1 的这些效应在组织缺血等需要增加血流的条件下可能具有益处。

结论

CXCL1 是一种多功能细胞因子，在各种生理和病理过程中发挥着关键作用。其招募中性粒细胞到炎症部位的能力使其成为心血管、呼吸和皮肤系统许多非癌症疾病中的关键参与者。然而，CXCL1 在不同疾病背景下发挥作用的确切机制较为复杂，尚未完全清楚。需要进一步的研究来阐明 CXCL1 在不同疾病情境中的作用，并开发能够调节其活性以获得治疗益处的靶向疗法。此外，了解 CXCL1 在血管生理学中的作用可能为血管生长和重塑的调控提供新的见解，这可能对各种血管疾病的治疗产生影响。