纤维化是以细胞外基质（extracellular matrix，ECM）失衡为特征的慢性进展性病理过程，ECM的持续积累还可破坏组织结构，造成器官功能障碍，甚至最终引起器官衰竭而死亡，据统计，发达国家纤维化疾病造成的病死率高达总病死率的45%，但目前引起纤维化的分子机制尚未完全阐明，治疗手段十分有限^[1]。炎性反应是纤维化进展的重要触发因素，其中炎症小体是一组多蛋白复合物家族，在感染、应激或损伤信号刺激下激活，具有诱导炎性反应的重要作用^[2-3]。其中黑色素瘤缺乏因子2（absent in melanoma 2，AIM2）炎症小体通过识别外源性或因损伤释放的自身dsDNA而激活，该炎症小体的过度激活一方面可直接促进IL-1β和IL-18的成熟释放，另一方面可介导细胞焦亡并进一步诱导炎性介质的释放，多项研究表明这些反应与组织器官的纤维化密切相关。本文就AIM2炎症小体在纤维化疾病中的作用机制作一综述，以期为纤维化的治疗和干预提供新的靶点。

AIM2炎症小体结构与功能  AIM2是黑色素瘤缺乏因子2样受体（ALR）家族蛋白成员之一，由热蛋白结构域（pyrin domain，PYD）和HIN-200结构域（HIN）组成。正常情况下多种细胞会少量表达AIM2，Jin等^[4]认为AIM2的HIN结构域和PYD结构域相互作用形成抑制状态，导致其中PYD结构域无法招募ASC，从而不具有生物活性。Hornung等^[5]首次证实AIM2是一种可以识别DNA的胞内传感器，在识别病原微生物或多因素释放的自身dsDNA后表达上调，并形成AIM2蛋白/凋亡相关斑点样蛋白（apoptosis-associated speck-like protein containing CARD，ASC）/半胱-天冬氨酸蛋白酶（caspase-1）多蛋白复合物。Lee等^[6]认为AIM2所形成的炎症小体复合物可以驱动宿主防御机制保护机体，而过度激活则可能引起细胞死亡，损伤组织器官。炎症小体的组装是一个级联反应过程，首先AIM2分子通过C端的HIN结构域识别dsDNA，其N端的PYD结构域与接头蛋白ASC的PYD结构域结合，然后ASC蛋白再通过C端的半胱氨酸蛋白水解酶招募结构域（caspase recruiment domain，CARD）与效应蛋白caspase-1前体分子的CARD结构域结合，一方面活化的caspase-1可诱导IL-1β、IL-18等炎症介质的成熟释放，另一方面还能激活消皮素（gasdermin D，GSDMD）并促进其在细胞膜上寡聚，并通过打孔作用引起细胞焦亡。

AIM2炎症小体参与的纤维化进程

肾纤维化  肾纤维化是各种慢性肾脏病（chronic kidney diseases，CKD）的共同病理过程，主要表现为肾小球硬化、间质纤维化和肾小管萎缩，能引起肾功能的持续恶化并最终导致CKD进展为终末期肾病（end-stage renal diseases，ERSD）。Gardet等^[7]利用降植烷（pristane）构建狼疮性肾炎小鼠模型，发现该模型鼠的肾小球中AIM2表达上调，提示AIM2与狼疮性肾纤维化可能相关。Komada等^[8]利用野生型（wild type，WT）小鼠和AIM2敲除（AIM2^-/-）小鼠，建立单侧输尿管梗阻模型模拟肾间质纤维化，7天后与AIM2^-/-模型组相比，WT模型组的天狼猩红染色结果显示肾脏ECM沉积更多，Western blot结果表明纤维连接蛋白、胶原Ⅰ和胶原Ⅲ的表达水平更高，提示AIM2促进肾纤维化的发生发展。

肺纤维化  特发性肺纤维化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）、过敏性肺炎、放射性肺纤维化病、自身免疫性疾病相关的肺间质病等都存在纤维化改变，早期以弥漫性肺炎为特征，晚期表现为ECM的异常沉积。Cho等^[9]发现和健康对照组相比，Western blot结果显示IPF患者肺组织中AIM2蛋白显著增多，利用免疫荧光法发现AIM2主要在肺泡巨噬细胞中表达水平升高，提示IPF可能与巨噬细胞中的AIM2炎症小体激活有关。Cho等^[10]进一步利用博来霉素构建肺纤维化小鼠模型，与WT模型鼠相比，敲除AIM2基因后纤维化程度显著减轻，而在博来霉素基础上进一步感染肺炎链球菌的WT小鼠不仅纤维化程度更重，AIM2表达水平也更高，AIM2^-/-小鼠同样具有较轻的纤维化表现，提示AIM2炎症小体不仅是参与肺纤维化的重要因素，还与感染加重纤维化进展相关。

肝纤维化  肝纤维化可影响正常肝功能，是多种肝病发展至肝硬化的共同途径，其中肝星状细胞（hepatic stellate cells，HSCs）的异常激活是纤维化的重要事件，可分化为产生Ⅰ型胶原的肌成纤维细胞。Arriola Benitez等^[11]发现AIM2在经布鲁氏菌感染的HSCs中表达上调，并用WT和AIM2^-/-小鼠构建布鲁氏菌相关肝纤维化模型，马松染色结果显示AIM2^-/-组小鼠纤维化区域更少。血吸虫性肝病以肝脏炎症和肝纤维化为特征，有研究发现在血吸虫感染所致的肝纤维化小鼠模型中亦有AIM2炎症小体激活的表现^[12]。此外，乙型肝炎和非酒精性脂肪肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH）也是促进肝纤维化的重要因素，Wu等^[13]发现乙型肝炎患者外周血淋巴细胞和单核细胞存在AIM2的高表达，Csak等^[14]和Ganz等^[15]分别利用缺乏蛋氨酸-胆碱和高脂饮食诱导的NASH小鼠模型，均发现与AIM2表达增加及AIM2炎症小体的激活有关。

心血管纤维化  以慢性心力衰竭为代表的多种心脏疾病可引起心肌纤维化，血管纤维化主要表现为动脉在损伤因素刺激下做出的纤维增生性改变。Wang等^[16]发现链脲佐菌素诱导的糖尿病性心肌病可出现明显纤维化，同时发现AIM2在心脏组织中的表达也明显高于对照组，但当利用siRNA干扰心肌AIM2基因表达后，可减轻因心室重塑所致的心功能障碍，提示AIM2参与心肌纤维化的过程。Pan等^[17]发现高脂饮食喂养小鼠的血管平滑肌细胞中存在AIM2高表达，他们利用慢病毒载体过表达小鼠主动脉的AIM2，并予以高脂饮食饲养，结果显示小鼠动脉粥样硬化斑块面积显著增加、血管平滑肌数目增多并伴随基质金属酶2（matrix metallopeptidase 2，MMP-2）的沉积增加，表明AIM2表达上调可以加速血管斑块的形成，提示AIM2炎症小体也是参与血管纤维化的重要因素。

原发性骨髓纤维化  原发性骨髓纤维化（primary myelofibrosis，PMF）是指纤维组织替代骨髓造血组织，以致影响造血功能所致的病理状态，50%的PMF患者具有JAK2突变。临床检测发现PMF患者体内炎性介质如IL-1β水平显著升高^[18]，后来Liew等^[19]利用四环素诱导造血干细胞JAK2突变，突变细胞的AIM2、caspase-1及IL1β表达明显上调，提示AIM2可能是JAK2突变的下游靶点，推测AIM2介导的炎症介质释放是参与骨髓纤维化的因素之一。

本课题组长期致力于醛固酮致肾损伤的机制研究，我们发现AIM2也参与醛固酮致肾纤维化的病理进程^[20]。免疫荧光和免疫组化结果显示CKD患者肾脏的AIM2和醛固酮受体表达显著增加，进一步通过构建醛固酮肾纤维化模型和肾脏AIM2基因条件敲除小鼠模型，发现内质网应激介导的AIM2炎症小体激活在醛固酮所致肾纤维化中发挥重要作用。以上综述的多种组织器官的纤维化过程均存在AIM2炎症小体的激活，提示其确实可能是促进纤维化的重要途径，也是将来延缓纤维化进展的潜在治疗靶点，但目前具体调控AIM2表达的机制仍不明确，且以AIM2为靶点的治疗手段尚十分有限，还需要更深入的实验探究。

AIM2炎症小体在纤维化疾病中的作用机制

AIM2介导的炎症介质释放参与纤维化  AIM2经典激活途径的主要效应是促进IL-1β和IL-18成熟并分泌，在多种纤维化疾病中都能检测到AIM2及其下游炎症介质IL-1β和IL-18的表达上调^{[8, 10, 19, 21-22]}。IL-1β一方面具有调节免疫细胞募集和激活的效应，以放大炎性反应^[23]，另一方面可以通过调控ERK1/2信号并诱导转化生长因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）和重组人骨形态发生蛋白2（bone morphogenetic protein 2，BMP2）等促纤维化物质的表达^[24]。而IL-18有直接刺激上皮间充质转换（epithelial mesenchymal transition，EMT）的作用，而在沉默IL-18基因小鼠中EMT相关指标及肾纤维化水平均显著降低^[25]；另外Xiao等^[26]发现心肌损伤早期释放的IL-18可以触发细胞因子级联反应和介导巨噬细胞浸润，进而促进纤维化进展导致心肌重塑；最新研究提示IL-18还可以通过下调Klotho的表达促进肺纤维化中成纤维细胞衰老，从而增加纤维化相关标志物的表达^[27]。

AIM2亦可通过非经典途径激活释放炎症因子IL-1α，Terlizzi等^[28]利用AIM2激动剂体外干预IPF患者肺泡灌洗液中的淋巴细胞和单核细胞，可以观察到IL-1α和TGF-β水平的显著升高，而在使用单克隆抗体抑制IL-1α的基础上再激活AIM2，则TGF-β的释放较前明显降低，此研究还发现AIM2可能是以caspase-4依赖的非典型途径激活IL-1α。Suwara等^[29]也证明IL-1α参与肺成纤维细胞在上皮损伤过程中向炎症状态的表型转换，在IL-1α基因敲除小鼠中诱导特发性肺纤维化模型，可以观察到胶原沉积和纤维化程度较WT诱导的肺纤维化模型鼠明显减轻。

AIM2介导的细胞焦亡参与纤维化  细胞焦亡是一种与炎性反应相关的细胞死亡方式，AIM2炎症小体激活后可诱导细胞肿胀破裂死亡^[30]，但目前只有少数关于AIM2介导的细胞焦亡参与纤维化疾病的报道。Gao等^[31]发现AIM2介导的细胞焦亡参与放射性肺纤维化，经X-射线处理的小鼠肺组织中AIM2和细胞焦亡标志物GSDMD水平明显上升，而提前使用AIM2抑制剂穿心莲内酯干预的模型鼠肺组织中，caspase-1及细胞焦亡标志物水平下降，同时EMT和肺纤维化程度也减轻，提示AIM2介导的细胞焦亡参与纤维化过程，但是AIM2介导的细胞焦亡是否参与其他器官的纤维化以及其中的具体机制还有待于进一步阐明。

抑制AIM2在抗器官纤维化中的作用  目前抑制AIM2在抗器官纤维化的研究干预中，主要是通过动物模型针对AIM2进行基因敲除，和WT小鼠相比，纤维化程度在AIM2基因敲除小鼠中构建的多种模型中明显减轻^{[8, 10-11, 16]}。中药穿心莲内酯是一种从穿心莲花中提取和纯化的活性成分，已知具有多种药理作用，如抗菌、抗炎和抗癌活性，研究表明其可以通过阻碍AIM2进入细胞核，减少感知辐射所引起的DNA损伤，从而无法激活巨噬细胞中AIM2炎症小体，并进一步抑制AIM2介导的细胞焦亡，延缓放射性肺损伤所致的纤维化^[31]。总体以AIM2为靶点的抗纤维化治疗研究仍较少，期待将来进行更广泛和更深入的研究与探索。

结语  目前已发现多种纤维化疾病中都存在AIM2炎症小体的激活，并通过促进炎症介质释放或介导细胞焦亡参与纤维化相关的信号通路，同时研究发现一些抑制AIM2炎症小体的药物也具有抗纤维化作用。纤维化的发生发展是多种因素作用的共同结果，目前针对纤维化的治疗手段极少，因此深入探究AIM2参与纤维化的具体机制，并挖掘针对AIM2通路的抗纤维化药物具有重要意义，此外各炎症小体与AIM2之间的相互作用是否参与纤维化也值得我们进一步探讨。

作者贡献声明  杨欢  论文构思和撰写，资料收集。张敏敏  论文构思和修订。

利益冲突声明  所有作者均声明不存在利益冲突。