中性粒细胞呼吸爆发的产生机制及其炎症效应

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1、2004.241）（基础医学与临床BasicMedicaISciencesandCIinics1炎症（专题综述：（Inflammation）2）人类对炎症早就有所认识。很久以前，人们就开始用红肿热痛来描述炎症现象。近年来随着分子生物学、细胞生物学、免疫学诸领域的进展，人们对炎症的现象和本质有了进一步的了解。本专题旨在向读者介绍昀丛谘字⒘煊虻囊恍┭芯拷埂１酒诩绦赜泄刈?述。（文章编号：1001-63252004）01-0001-06中性粒细胞呼吸爆发的产生机制及其炎症效应邢宇坤，张伟（中国医学科学院中国协和医科大学基础医学研

2、究所，北京100005）摘要：中性粒细胞的呼吸爆发功能在宿主防御及炎症反应中起着重要的作用。该反应起始于吞噬小体表面的NADPH氧化酶的活化，它将02还原成02-，随后02-经歧化作用转变成H202。在有CI-的情况下，髓过氧化物酶可以催化H202生成H0CI。H0CI是高效的杀菌剂，通过与邻近的巯基、氨基反应发挥其杀伤毒性。呼吸爆发在清除微生物的同时也会对机体正常组织造成损伤，许多疾病的发生均与活性氧的代谢有关。关键词：中性粒细胞；呼吸爆发；炎症中图分类号：R364.5文献标识码：A中性粒细胞是人体抵御外来微生物入侵的第一1NA

3、DPH氧化酶的活化及功能道防线，是固有性免疫系统中重要的效应细胞。它可藉助Fc受体及补体受体通过吞噬、脱颗粒、ADCC许多疾病和中性粒细胞的呼吸爆发功能缺陷相（抗体介导的细胞依赖的细胞毒作用）发挥其杀伤功人们对呼吸爆发机理的研究与认识也是从这些关，能。在激活状态下，中性粒细胞还能产生大量的超比疾病开始的。其中，较著名的是慢性肉芽肿氧阴离子和活性氧reactiveOxygenspecies，R0S）这（，（chrOnicgranuIOmatOusdisease，CGD）。患此疾病的病些分子具有很高的反应性，可以与细菌的细胞膜、核但人

4、中性粒细胞吞噬功能正常，不能产生活性氧酸分子及蛋白质发生氧化还原反应，造成微生物的（R0S）无法杀伤吞噬小体内的病原体，，因而易受细〔1〕损伤和死亡。此外，R0S还可上调一些细胞因子菌和真菌的感染，并在炎症部位产生肉芽肿。通过及粘附分子如TNF-、、IL-1ICAM-1的表达水平，放对该疾病研究发现，这主要是由于NADPH氧化酶大炎症效应。由于该过程中性粒细胞的耗氧量激（NADPHOxidase）的某些亚基基因缺陷造成的，该酶〔2〕增，可达正常消耗量的220倍，因此又称该反应为在呼吸爆发中的重要作用也因此得以证实。呼吸爆发。根据活

5、性氧生成次序及途径的不同，本NADPH氧化酶主要催化02从NADPH得到一个篇将呼吸爆发分为三部分加以阐述。电子生成超氧阴离子02-。202NADPHquot202-NADPH收稿日期：2003-12-01基金项目：（国家自然科学基金30170878）2基础医学与临床BasicMedicaiSciencesandCiinics（2OO4.24l）NADPH氧化酶主要包括五个组分：PHOX，p4O测：NADPH氧化酶的活化需要RaplA在GTP及GDPp47PHOX，p67PHOX，p22PHOX以及gp9lPHOX。p22PHOX

6、两种状态中不断转换，它主要介导细胞内膜系统各和gp9lPHOX为膜蛋白，在中性粒细胞分泌小泡或特种蛋白之间的交通，促进细胞色素D558与其它组分异的颗粒膜表面形成异源二聚体，即细胞色素D558。〔3，的结合6〕。NADPH的电子就是通过它的两种辅基由黄素蛋白NADPH氧化酶的组装是一个多步骤有秩序的FAD经血红素转移到02上的。p4OPHOX，p47PHOX和连续过程。当中性粒细胞受外界刺激活化后，胞质p67PHOX通常以复合物的形式存在于中性粒细胞的中的p47PHOX被大量磷酸化，磷酸化的p47PHOX负责这此胞质内，三种蛋白均

7、含有SH3结构域，外，在将p4OPHOX和p67PHOX连同Rac2-GTP转运至膜，与细p67PHOX的N末端及p47PHOX的C末端还含有富含脯氨酸的SH3结合结构域。当中性粒细胞处于静息状态时，PHOX的这两个结构域相互结合使其无法p47转移至膜与细胞色素D558作用。细胞激活后，p47PHOX的C末端SH3结合结构域与p67PHOX的C末端SH3结构域结合从而将其自身的SH3结构域释放出来。释放出的SH3结构域既可在胞质内和p67PHOX的N末端SH3结合结构域作用，又可转移到膜上和p22PHOX结合（图l）。进而推测，N

8、ADPH氧化酶的活化很可能伴随着胞质复合物的重新排列。〔3〕图2中性粒细胞NADPH氧化酶的组装过程Fig2TheassemblyofNADPHoxidsaeinhumanneutrophils〔7〕胞色素b558和RaplA形成氧化酶复合物（图2