内毒素激活巨噬细胞的信号传导

《内毒素激活巨噬细胞的信号传导》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、内毒素激活巨噬细胞的信号传导　脂多糖（LPS）通过与膜受体CD14作用将信号从胞外传到胞核而刺激多种细胞合成和释放TNF-α、IL-１和IL-6等生物活性物质而表现复杂的生物学活性，但其详细机制尚未完全清楚。本文就近年来对LPS激活巨噬细胞的信号传导机制的研究作一简要综述。　　关键词:内毒素；信号传导；内毒素结合蛋白；蛋白酪氨酸激酶　　内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁的组成成份，其化学本质为脂多糖，为细菌死亡或活跃繁殖时所释放。LPS本身无毒性作用，但能够刺激体内多种细胞合成并释放众多内源性生物活性因子而表现出生物学活性。　　内毒素由

2、结构和功能不同的四部分组成：0-物异侧链、外核心、内核心和类脂A。类脂A是LPS的生物学活性组份，人工合成的类脂A具有LPS的所有生物学活性，因此，细胞对类脂A的识别必是LPS诱导细胞反应的起始步骤。不同革兰氏阴性细菌的类脂A的化学结构高度保守，对其组成已了解得比较清楚。然而，对LPS的三维结构及具有活性的构象知之甚少，对其与脂多糖结合蛋白（LBP）和/或CD14结合时的构象更无研究。因为是它们介导了激活细胞的信号传导，对这些复合物结构的研究会更有意义。信号由CD14介导从胞外传到胞内后，最终将导致基因转录事件的发生，LPS至少使

3、哺乳动物20种以上基因发生转录，只有充分认识此信号传导途径，才能综合利用各种手段控制由内毒素引起的不良反应。　　1LBP的结构和功能　　LBP的发现是近几年来研究LPS如何刺激细胞过程中最重要的突破。1986年，Tobias等[1]首次从兔急性反应血清中分离纯化出LBP，酶联免疫吸附试验表明LPS通过类脂A与LBP结合，核心多糖和0-抗原对其无影响，结合比例为1：1。人LBP是由肝细胞合成的单链多肽，糖基化后以60KDa的糖蛋白进入血流，合成受细胞因子和类固醇激素的调节。LBP与另外一种LPS/类脂A结合蛋白即细菌穿透增高蛋白（B

4、PI）具有较高同源性，氨基酸序列分析表明LBP和BPI与其它脂类载体蛋白具有部分相同序列，可以断定LBP是结合中级两性分子并在亲水环境中运输这类分子的蛋白家庭一员。　　LBP最重要的生物学功能是使LPS与CD14结合。它有两个功能域，一个与LPS结合，另一个介导LPS与CD14的相互作用。BPI的LPS结合功能区位于氨基末端的25kDa片段，氨基末端的蛋白水解片段和切割突变片段都有结合LPS的功能。在这启示下，现已发现LBP的氨基末端片段LBP1-197也显示出与LPS的结合能力，然而，LBP1-197缺乏提呈LPS与CD14的能

5、力，并且不能代替LPS刺激THP-1细胞株产生TNF-α，但能有效抑制LBP依赖的LPS与CD14的结合及刺激腹腔巨噬细胞产生TNF-α。虽然BPI与LPS结合的亲和力大于LBP，但它不能促进LPS与CD14的结合，说明BPI缺乏参与LPS提呈的功能域或LPS与CD14的较大亲和力抑制了此作用。　　LBP能提高类脂A刺激腹腔巨噬细胞产生TNF-α的灵敏度和反应性，也能增强LPS诱导其它细胞因子和NO的产生。去除血浆中的LBP能抑制LPS激活细胞的功能，体内实验也表明抗-小鼠LBP抗体能阻止LPS引起的小鼠死亡。但另一方面，LBP在

6、LPS或革兰氏阴性菌引起的免疫保护反应中起了至关重要的作用，LBP-/-小鼠对LPS或革兰氏阴性菌的抵抗力明显低于正常小鼠[2]。可见，LBP在对LPS免疫应答中的作用是双方面的。　　2CD14介导细胞激活的信号传导　　LPS-LBP复合物需进一步与CD14结合才能刺激细胞，使信号向胞内传递而表现出生物学活性。作为LPS受体，CD14以两种形式存在：①由甘油磷脂酰肌醇尾巴（GPI）锚定在单核巨噬细胞表面（mCD14），②缺乏GPI的可溶性CD14（sCD14）。与GPI结合的CD14羧基端的具体位置尚未确定。sCD14有多条生成途

7、径，在磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C作用下，CD14阳性细胞能释放此分子；CD14也能通过蛋白酶从膜上降解；一种磷脂酶D也能催化CD14的释放，但其作用还不清楚；CD14还可以由髓系细胞直接分泌。　　LBP作为一种调理素，促进LPS与髓系细胞的结合。E-LPS和LBP混合，就和单核巨噬细胞形成玫瑰花现象，预先用抗-CD14单抗或磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C处理细胞就能阻止玫瑰花的形成，并且，当抗-CD14单抗事先加入全血中，再加入LPS，在一定浓度范围内就无刺激产生细胞因子的能力。　　虽然，LBP/CD14途径的阐明，是对LBP刺激细胞机制

8、认识的一个飞跃，但同时也提出了许多目前无法回答的问题。最根本的问题是：象CD14这种GPI锚定的分子，本身并不直接与细胞内其它分子交换信息，是如何介导信号传导的？目前普遍认为LPS受体是多种分子的聚合体，而mCD14只是其中的配基结合亚单位，跨膜信