鐘 兵，方勇飛

(第三軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科·風(fēng)濕病?？?，重慶 400038)

蛋白質(zhì)瓜氨酸化及其在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中的意義

鐘 兵，方勇飛

(第三軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科·風(fēng)濕病?？?，重慶 400038)

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)的發(fā)病機(jī)制至今尚未闡明。RA患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的抗瓜氨酸化蛋白抗體(ACPA)提示瓜氨酸化可能參與其發(fā)病過(guò)程。本文從蛋白質(zhì)的瓜氨酸化過(guò)程、生理功能，ACPA在RA的診斷、預(yù)后及發(fā)病機(jī)制中的作用進(jìn)行綜述，試圖更全面地了解蛋白質(zhì)的瓜氨酸化在RA發(fā)病各環(huán)節(jié)中的作用。

瓜氨酸化；抗瓜氨酸化蛋白抗體；類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎；發(fā)病機(jī)制

瓜氨酸化(citrullination)是指肽酰基或游離的精氨酸在酶的催化下脫掉一個(gè)亞胺基，而轉(zhuǎn)化為瓜氨酸的過(guò)程。近年來(lái)，隨著對(duì)抗瓜氨酸化的蛋白抗體(anti-citrullinated protein antibody，ACPA)在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)的診斷及預(yù)后等方面的重要意義有越來(lái)越清楚的認(rèn)識(shí)，瓜氨酸化現(xiàn)象得到廣泛地關(guān)注和研究。目前我們已逐漸認(rèn)識(shí)到，瓜氨酸化是RA的一種普遍現(xiàn)象，并可在其它幾種自身免疫性疾病中出現(xiàn)，瓜氨酸化可能參與RA等自身免疫性疾病的發(fā)病過(guò)程[1]。

1 生理情況下的瓜氨酸化

通常情況下，瓜氨酸化是一種正常的生理過(guò)程，參與細(xì)胞凋亡、終末期分化、基因調(diào)控、生殖發(fā)育等多種生理功能。

1.1 瓜氨酸化過(guò)程 瓜氨酸化是一種酶促反應(yīng)，參與瓜氨酸化的酶有許多種，根據(jù)其底物的不同，可以分為三類：一類是只能催化游離的精氨酸轉(zhuǎn)化為瓜氨酸的酶。目前已證實(shí)的有兩種，一種是真核生物體內(nèi)的一氧化氮合成酶[2]，另一種是細(xì)菌中的精氨酸脫亞胺基酶(arginine deiminase)[3]，兩者均不需Ca2+的參與。另一類是只能催化肽酰精氨酸的酶。主要是存在于脊椎動(dòng)物體內(nèi)的肽酰精氨酸脫亞胺基酶(peptidylarginine deiminase，PAD)，此酶的催化過(guò)程需Ca2+的參與[4]。還有一類是目前僅在牙齦卟啉單胞菌中發(fā)現(xiàn)的一種酶PPAD(PAD of Porphyromonas gingivalis)，可以在不依賴Ca2+的情況下催化肽酰精氨酸或游離精氨酸轉(zhuǎn)化為瓜氨酸[5]。這種酶與脊椎動(dòng)物體內(nèi)的PAD沒(méi)有進(jìn)化上的相關(guān)性，其氨基酸序列與細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的精氨酸脫亞胺基酶具有一定的同源性[6]，目前在真核生物體內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)此類酶的存在。瓜氨酸不是蛋白質(zhì)合成的編碼氨基酸，游離精氨酸瓜氨酸化的意義目前尚不清楚，我們通常所謂的瓜氨酸化是指肽酰精氨酸的瓜氨酸化。

Arita等描述了肽酰精氨酸的瓜氨酸化過(guò)程[7]。首先，在Ca2+存在的情況下，PAD的半胱氨酸殘基結(jié)合到精氨酸的胍基上，形成一種四面內(nèi)旋體的過(guò)渡狀態(tài)，同時(shí)釋放一個(gè)氨。然后利用水分子的親核性使內(nèi)旋體分解，重新恢復(fù)半胱氨酸殘基并形成一個(gè)酮基。由此，精氨酸就在酶的作用下轉(zhuǎn)化為瓜氨酸了。

1.2 PAD的表達(dá)及功能 目前已在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)5種PAD，分別為PAD1～4和PAD6。人PAD基因位于染色體1p36.1區(qū)域，全長(zhǎng)共334.7 kb。5種PAD在序列上具有廣泛的同源性，不同之處在于其組織分布的不同[4]。

PAD1表達(dá)于表皮和子宮，主要作用是催化前絲集蛋白(pro-filaggrin)的瓜氨酸化，促進(jìn)其成熟，參與角質(zhì)形成細(xì)胞的終末期分化[8，9]。PAD2表達(dá)于骨骼肌、大腦、脾、分泌腺等組織和器官，是人體內(nèi)表達(dá)最為廣泛的PAD[8]。已知PAD2的底物主要有兩種，一是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的髓磷脂堿性蛋白(myelin basic protein，MBP)，一是神經(jīng)膠質(zhì)酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)。前者的瓜氨酸化可能參與多發(fā)性硬化的發(fā)病過(guò)程[10]，而后者可能與老年性癡呆相關(guān)[11]。PAD3表達(dá)于表皮和毛囊，其底物為毛透明蛋白(Trichohyalin)，后者是毛囊內(nèi)根梢的主要結(jié)構(gòu)蛋白[8]。與絲集蛋白一樣，毛透明蛋白介導(dǎo)角蛋白絲的聚集，其瓜氨酸化后會(huì)打開(kāi)α螺旋結(jié)構(gòu)，使其在毛囊轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的催化下可以更有效地與角蛋白絲形成交聯(lián)[12]。PAD4主要表達(dá)于人白細(xì)胞，也可在大腦、巨噬細(xì)胞、胸腺、關(guān)節(jié)等組織或細(xì)胞中檢測(cè)到，是唯一的表達(dá)于細(xì)胞核內(nèi)的PAD[4]。PAD4主要催化組蛋白[13]，后者的瓜氨酸化不但破壞其蛋白結(jié)構(gòu)，而且使其丟失大量正電荷，從而使核小體解聚，DNA容易降解和斷裂，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。PAD6最初是通過(guò)序列比對(duì)的方式發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)已被克隆，主要表達(dá)在卵母細(xì)胞和胚胎早期[14]，其功能可能與胚胎早期發(fā)育有關(guān)，目前尚無(wú)相關(guān)研究結(jié)果。

1.3 瓜氨酸化的調(diào)節(jié) PAD介導(dǎo)的瓜氨酸化受Ca2+濃度、氨基酸序列等多種因素調(diào)節(jié)。Ca2+濃度是最關(guān)鍵性的調(diào)節(jié)因素之一，不同的PAD需要不同的Ca2+濃度[15]。體外實(shí)驗(yàn)顯示，瓜氨酸化僅在高濃度Ca2+存在的情況下才能進(jìn)行[16]。生理情況下Ca2+濃度為10-8～10-6M，因此生理情況下所有的PAD均是失活的，這意味著體內(nèi)的瓜氨酸化只有在特定的情況下才可能發(fā)生，如細(xì)胞凋亡或表皮細(xì)胞終末期分化等所導(dǎo)致的細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)也可影響瓜氨酸化的效率[17]，如N-Arg-Glu-C序列的瓜氨酸化較慢，而N-Arg-Asp-C序列則較快，靠近N端的精氨酸較少被瓜氨酸化，N-Pro-Arg-Pro-C序列則不會(huì)發(fā)生瓜氨酸化。蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)也同樣如此，α螺旋難以被瓜氨酸化，而β折疊則最易被瓜氨酸化[18]。此外，最近的一些研究提示瓜氨酸化可能參與基因調(diào)控等細(xì)胞進(jìn)程，這提示瓜氨酸化還受到除Ca2+以外的因素調(diào)節(jié)，從而使其能在生理性Ca2+濃度下發(fā)揮活性作用[19]。

1.4 瓜氨酸化對(duì)蛋白質(zhì)的影響 瓜氨酸化可以改變蛋白質(zhì)的各級(jí)結(jié)構(gòu)。體外研究表明，高度的瓜氨酸化可使蛋白質(zhì)變性，如毛透明蛋白或絲集蛋白中5%的精氨酸殘基改變可影響其三級(jí)結(jié)構(gòu)，超過(guò)10%的精氨酸殘基瓜氨酸化則可完全破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)而使其變性[18]。這可能是因?yàn)榫彼崾且环N強(qiáng)堿性氨基酸，而瓜氨酸則是一種中性氨基酸，精氨酸被轉(zhuǎn)化為瓜氨酸雖然僅減少了約1 Da的重量，但從蛋白質(zhì)水平來(lái)說(shuō)，正電荷的丟失則可影響蛋白質(zhì)的整體電荷、電荷分布、等電點(diǎn)以及氫鍵、離子鍵的形成能力，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能以及蛋白質(zhì)間的相互作用[18]。

1.5 瓜氨酸化的生理功能 蛋白質(zhì)的瓜氨酸化具有多種生理功能：①參與細(xì)胞的凋亡過(guò)程，可能與凋亡時(shí)的細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變和DNA斷裂有關(guān)。當(dāng)細(xì)胞發(fā)生凋亡時(shí)，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度異常升高，激活PAD。后者可使波形蛋白頭區(qū)(head domain of vimentin)發(fā)生高度瓜氨酸化，導(dǎo)致中間絲網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)喪失，細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變[20]。高濃度的Ca2+可更大程度地激活細(xì)胞核內(nèi)的PAD4，后者廣泛地催化組蛋白瓜氨酸化，使核小體解聚，DNA容易發(fā)生斷裂[13]。②促進(jìn)細(xì)胞終末期分化。表皮細(xì)胞死亡前向皮膚表面趨化，在這一過(guò)程中，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的不斷升高逐漸激活PAD1、2或3，作用于角蛋白K1、K10和絲集蛋白等細(xì)胞骨架蛋白，這些蛋白質(zhì)的瓜氨酸化是表皮細(xì)胞終末期分化所必須的過(guò)程[21]。這一過(guò)程也同樣見(jiàn)于毛根內(nèi)鞘細(xì)胞中的毛透明蛋白[12]。③調(diào)控基因的表達(dá)。瓜氨酸化可抑制由17β-雌二醇激活的基因表達(dá)。17β-雌二醇可激活具有甲基轉(zhuǎn)移酶功能的輔助激活因子CRAM1(coactivator associated arginine methyl transferase 1)和PRMT1(protein arginine methyl transferase 1)的活性，二者可將S-腺苷甲硫氨酸上的甲基轉(zhuǎn)移到特定組蛋白的精氨酸殘基上(H3：Arg17；H4：Arg3)，這些組蛋白定位于特定基因的啟動(dòng)子區(qū)，其甲基化可促進(jìn)基因的表達(dá)，PAD4可通過(guò)瓜氨酸化阻斷上述過(guò)程。研究表明，用17β-雌二醇處理MCF-7細(xì)胞后20 min內(nèi)即可發(fā)現(xiàn)甲基化精氨酸明顯升高，目的基因誘導(dǎo)表達(dá)。40～60 min后局部PAD4可升高兩倍，同時(shí)伴隨甲基化精氨酸的減少，目的基因表達(dá)受抑制[18]。④促進(jìn)卵母細(xì)胞和胚胎早期的發(fā)育。PAD6可在生殖細(xì)胞中表達(dá)，動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示，PAD6基因失活可導(dǎo)致卵母細(xì)胞的細(xì)胞骨架分散，雌鼠不孕，而對(duì)雄鼠的生育功能沒(méi)有影響[22]。此外，可在胚胎早期檢測(cè)到PAD6的表達(dá)，提示其功能可能與胚胎早期發(fā)育有關(guān)[14]。

2 蛋白質(zhì)的瓜氨酸化與RA

瓜氨酸化蛋白在RA的診斷、預(yù)后等方面具有重要意義，新近的研究結(jié)果還支持其與RA發(fā)病機(jī)制的相關(guān)性。

2.1 RA中的瓜氨酸化蛋白質(zhì)的發(fā)現(xiàn) 1964年，Nienhuis等報(bào)道了一種抗核周因子(antiperinuclear factor，APF)抗體，在不同種族的RA患者中均具有高度的特異性[23]。1979年，Young等發(fā)現(xiàn)了另一種RA相關(guān)的抗角蛋白抗體(anti-keratin antibody，AKA)[24]。這兩種抗體一直被認(rèn)為是不同的，直到1995年Sebbag等才證實(shí)APF 和AKA 的靶抗原均為人類表皮細(xì)胞內(nèi)的絲集蛋白[25]。1998年，Schellekens 等發(fā)現(xiàn)瓜氨酸是絲集蛋白抗原決定族的關(guān)鍵成分[26]，從而第一次揭示了瓜氨酸化在RA中的意義。有意思的是，關(guān)節(jié)內(nèi)雖然不表達(dá)絲集蛋白，但有證據(jù)顯示關(guān)節(jié)滑液中可測(cè)出AKA，且滴度較血清中高，提示AKA在關(guān)節(jié)局部分泌[27]。近年來(lái)，人們致力于尋找關(guān)節(jié)內(nèi)的瓜氨酸化抗原，并相繼發(fā)現(xiàn)了多種RA特異性瓜氨酸化蛋白及其相關(guān)抗體。2001年Masson-Bessiere等證實(shí)，瓜氨酸化的纖維蛋白α和β鏈?zhǔn)荝A相關(guān)的抗絲集蛋白抗體(AFA)主要的關(guān)節(jié)內(nèi)靶點(diǎn)[28]。1994年發(fā)現(xiàn)的RA特異性抗Sa抗體，已被證實(shí)其靶抗原是瓜氨酸化的波形蛋白[29]。Ⅱ型膠原是關(guān)節(jié)軟骨的主要成分，研究表明Ⅱ型膠原的瓜氨酸化在其打破自身耐受性，成為RA的自身抗原中起重要作用[30]。此外，可能的瓜氨酸化蛋白還包括纖維連接蛋白、α-烯醇化酶、EB病毒核抗原1(EBNA1)和核蛋白[31]。

2.2 ACPA在RA診斷中的意義 APF和AKA是最早發(fā)現(xiàn)的RA特異性ACPA，對(duì)RA的敏感性分別為49%～94%和36%～59%，特異性為73%～99%和88%～99%[32]。但由于其敏感性較低及檢測(cè)方法的限制，并未得到廣泛的應(yīng)用和足夠的重視。直到2000年，Schellekens 等建立了用人工合成的環(huán)瓜氨酸肽(cycled-citrullinated peptide，CCP)檢測(cè)RA患者anti-CCP的方法后[33]，ACPA在RA診斷中的意義才得到普遍地認(rèn)可。anti-CCP目前已發(fā)展到第三代，對(duì)RA的敏感性為75.6%～79.1%，特異性93%～96%，其敏感性較第一代anti-CCP有明顯提高，與第二代相當(dāng)[34，35]。另外，有研究發(fā)現(xiàn)RA患者在臨床癥狀出現(xiàn)前即可檢測(cè)到anti-CCP，且anti-CCP陽(yáng)性對(duì)于未分化關(guān)節(jié)炎發(fā)展為RA有預(yù)示作用，提示anti-CCP可能成為RA早期診斷的標(biāo)志之一[36，37]?？筍a抗體的靶抗原為瓜氨酸化的波形蛋白，在RA中敏感性為27%～40%，特異性超過(guò)95%[38]。另有研究顯示，以瓜氨酸化的波形蛋白為底物檢測(cè)的抗瓜氨酸化波形蛋白(MCV)抗體較抗Sa抗體有更高的敏感性，而特異性不變[39]。Nielen等研究發(fā)現(xiàn)，抗瓜氨酸化纖維蛋白原抗體(ACF)在RA中的敏感性為55.8%，特異性為92.6%，與anti-CCP相近，并與RA的影像學(xué)進(jìn)展相關(guān)[40]。Burkhardt等用瓜氨酸化的Ⅱ型膠原檢測(cè)RA患者抗瓜氨酸化Ⅱ型膠原抗體陽(yáng)性率為40.4%[30]。國(guó)內(nèi)進(jìn)一步研究顯示其敏感性為50.3%，特異性90%[41]。Suzuki等檢測(cè)RA患者抗瓜氨酸化Ⅰ型膠原抗體陽(yáng)性率與anti-CCP相關(guān)，特異性高達(dá)99%[42]。

2.3 ACPA對(duì)RA預(yù)后的意義 ACPA不僅對(duì)RA 的診斷具有很高的特異性，并且該類抗體的滴度也與病情嚴(yán)重程度、骨侵蝕的危險(xiǎn)性等預(yù)后因素相關(guān)。anti-CCP陽(yáng)性者發(fā)生骨侵蝕的危險(xiǎn)性增加，應(yīng)用TNF-α拮抗劑治療后RA 病情改善的同時(shí)anti-CCP滴度降低[43]，這些結(jié)果均提示anti-CCP與RA的病情進(jìn)展有關(guān)。目前，APF、AKA、抗Sa抗體、ACF等ACPA均已證實(shí)與RA的預(yù)后相關(guān)[38，40，44，45]。另一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，抗MCV抗體比anti-CCP能更好的預(yù)示RA的放射學(xué)改變[39]。

2.4 蛋白質(zhì)的瓜氨酸化在RA發(fā)病中的作用 ACPA在RA患者中具有高度特異性，可在RA發(fā)病之前數(shù)年出現(xiàn)，且不斷有新的ACPA被發(fā)現(xiàn)使ACPA在RA中具有更高的敏感性，這些結(jié)果均提示瓜氨酸化蛋白參與了RA 的發(fā)病過(guò)程。RA主要累及關(guān)節(jié)滑膜。研究發(fā)現(xiàn)，RA患者滑液中anti-CCP是血清中的7.5倍[46]，進(jìn)一步提示瓜氨酸化蛋白參與了RA的主要病理過(guò)程。我們檢索了近年有關(guān)蛋白質(zhì)瓜氨酸化與RA的研究文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的與RA發(fā)病相關(guān)的因素均可與蛋白質(zhì)瓜氨酸化發(fā)生聯(lián)系，并圍繞蛋白質(zhì)的瓜氨酸化、瓜氨酸化蛋白的識(shí)別、ACPA的產(chǎn)生發(fā)揮作用(見(jiàn)圖1)。

圖1 多因素介導(dǎo)瓜氨酸化蛋白參與RA發(fā)病的機(jī)制假設(shè)

病毒感染、創(chuàng)傷、炎癥等均可誘導(dǎo)正常細(xì)胞發(fā)生凋亡。細(xì)胞凋亡伴隨多種自身蛋白的修飾，如泛素化、磷酸化、轉(zhuǎn)谷氨酰胺、瓜氨酸化等，是自身抗原的主要來(lái)源方式[47]。細(xì)胞凋亡時(shí)，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高使PAD激活，催化關(guān)節(jié)來(lái)源的蛋白發(fā)生瓜氨酸化，可能是RA發(fā)病的始動(dòng)因素之一。凡是可以影響蛋白瓜氨酸化過(guò)程的因素，均可能影響RA的發(fā)病。如PAD4基因多態(tài)性可影響PAD4基因的表達(dá)水平，進(jìn)而調(diào)節(jié)蛋白的瓜氨酸化，這可能解釋PAD4基因與RA易感的相關(guān)性[48]。最近的研究顯示，雌激素可通過(guò)雌激素受體激活的AP-1、Sp1和NF-Y等轉(zhuǎn)錄因子增強(qiáng)PAD4基因的表達(dá)[49]，這可能部分解釋女性易患RA的原因。病毒感染還可能通過(guò)其它方式誘發(fā)RA。Pratesi等的研究顯示抗瓜氨酸化的EB病毒核抗原-1多肽(CEBNA-1)抗體在RA中的陽(yáng)性率為50%[50]，提示EB病毒感染可能通過(guò)誘導(dǎo)疾病特異性抗體參與RA 的發(fā)病。牙齦卟啉單胞菌是一種非酵解糖的革蘭氏陰性厭氧球桿菌，是牙周炎的主要致病菌，目前已有研究顯示牙周炎與RA相關(guān)。該細(xì)菌產(chǎn)生的PPAD酶可催化自身及多種蛋白質(zhì)如波形蛋白、纖維蛋白原、α烯醇酶等發(fā)生瓜氨酸化，后者均是RA的特異性自身抗原。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)在RA患者體內(nèi)可檢測(cè)到抗瓜氨酸化的PPAD的抗體[51]。這些研究提示齦紫單胞菌通過(guò)PPAD催化蛋白質(zhì)的瓜氨酸化，從而參與RA的發(fā)病過(guò)程。

有研究在其他炎癥性關(guān)節(jié)炎如骨關(guān)節(jié)炎等的滑膜中也發(fā)現(xiàn)有瓜氨酸化蛋白的存在[52]，卻沒(méi)有anti-CCP的產(chǎn)生，提示蛋白瓜氨酸化可能不是RA特異性的，但針對(duì)瓜氨酸化蛋白的免疫反應(yīng)卻是RA所特有的。這些結(jié)果表明有其它因素參與自身反應(yīng)性T細(xì)胞對(duì)瓜氨酸化蛋白的識(shí)別以及B細(xì)胞產(chǎn)生ACPA，而這一過(guò)程對(duì)RA可能更加重要。Hill等的研究發(fā)現(xiàn)瓜氨酸化多肽與共享表位HLA-DRB1*0401分子的親和力升高[53]，進(jìn)一步的研究提示HLA-DRB1*0401與anti-CCP水平顯著相關(guān)[54]。Ling等發(fā)現(xiàn)共享表位可作為配體與樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cell，DC)表面上的肌鈣網(wǎng)蛋白(calreticulin，CRT)結(jié)合，進(jìn)而抑制CD11c+CD8+DC細(xì)胞色氨酸加氧酶(indoleamine 2，3 dioxygenase，IDO)的活性及增加CD11c+CD8-DC細(xì)胞IL-6的分泌，最終抑制Treg細(xì)胞分化及促進(jìn)Th17細(xì)胞分化成熟[55]。并發(fā)現(xiàn)在RA患者滑膜組織存在大量的瓜氨酸化的CRT，而CRT的瓜氨酸化可提高與共享表位配體的親和力[56]。這些研究結(jié)果解釋了瓜氨酸化、共享表位與RA的關(guān)系。此外，吸煙與HLA-DR4陽(yáng)性RA患者的anti-CCP水平相關(guān)，但與HLA-DR4陰性的RA患者不相關(guān)[57]，還有研究發(fā)現(xiàn)吸煙可升高肺內(nèi)細(xì)胞外PAD2酶的水平，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的細(xì)胞外瓜氨酸化[58]，提示吸煙可能通過(guò)促進(jìn)蛋白質(zhì)的瓜氨酸化及HLA-DR4呈遞瓜氨酸化多肽的過(guò)程兩個(gè)方面，影響RA的發(fā)病。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，B細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)缺陷是其產(chǎn)生ACPA的關(guān)鍵性因素[59]，這提示一些細(xì)胞因子如SDF-1、BAFF、APRIL、IL-6等，可能通過(guò)抑制B細(xì)胞凋亡而參與ACPA的調(diào)節(jié)，從而在RA的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮相應(yīng)的作用[60]。

對(duì)于瓜氨酸化如何導(dǎo)致RA，目前已有部分動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2005年，Lundberg等用瓜氨酸化的Ⅱ型膠原免疫大鼠，結(jié)果顯示膠原性關(guān)節(jié)炎(collagen-induced arthritis，CIA)的發(fā)生率和關(guān)節(jié)炎評(píng)分均高于天然的Ⅱ型膠原，且關(guān)節(jié)中的瓜氨酸化蛋白和PAD4的表達(dá)量與關(guān)節(jié)的炎癥程度呈正相關(guān)，而在正常大鼠的關(guān)節(jié)中則檢測(cè)不到瓜氨酸化蛋白和PAD4[61]。隨后Duplan等分別用自體的瓜氨酸化纖維蛋白原(C-rFBG)和天然的纖維蛋白原(NC-rFBG)免疫大鼠，結(jié)果C-rFBG可以使大鼠產(chǎn)生針對(duì)C-rFBG的抗體，但不能引起關(guān)節(jié)炎，而NC-rFBG不能引起大鼠的免疫反應(yīng)[62]。盡管該結(jié)果沒(méi)有顯示C-rFBG與關(guān)節(jié)炎的相關(guān)性，但卻從側(cè)面證實(shí)了瓜氨酸化可打破自身抗原的免疫耐受。Kuhn等的研究證實(shí)，ACPA可增加CIA小鼠的組織損傷，預(yù)先用瓜氨酸肽進(jìn)行免疫耐受可使病情顯著減輕[63]。但對(duì)ACPA如何參與RA的組織損傷過(guò)程目前尚不清楚，其可能的機(jī)制是ACPA與瓜氨酸化蛋白形成免疫復(fù)合物，進(jìn)而激活炎癥細(xì)胞，產(chǎn)生炎癥因子，并進(jìn)一步促進(jìn)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，導(dǎo)致更多的瓜氨酸化蛋白的產(chǎn)生，形成惡性循環(huán)，RA纏綿不愈。該免疫復(fù)合物也可激活補(bǔ)體，導(dǎo)致組織損傷和炎癥反應(yīng)。最新的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，補(bǔ)體受體CR2/CR1缺陷小鼠的CIA病情較輕，抗Ⅱ型膠原抗體和ACPA的水平較低[64]，支持補(bǔ)體在RA病理改變中的作用。瓜氨酸化還可能參與RA關(guān)節(jié)外病變，在類風(fēng)濕結(jié)節(jié)和RA間質(zhì)性肺炎的病理切片中均可發(fā)現(xiàn)瓜氨酸化蛋白的存在，陽(yáng)性率分別為70%和44%[65]。值得注意的是，瓜氨酸化蛋白同樣存在于非RA的間質(zhì)性肺炎中(40%)，該研究結(jié)果進(jìn)一步突出了ACPA在RA中的作用。

3 展望

瓜氨酸化現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為RA的研究提供了新的思路。用瓜氨酸化蛋白免疫小鼠建立的新的動(dòng)物模型，將可能替代目前常用的CIA、AA等模型，用于RA的發(fā)病機(jī)制、抗RA藥物的藥理作用等方面的研究。此外，抑制瓜氨酸化蛋白和ACPA的產(chǎn)生途徑，可能成為RA治療的新靶點(diǎn)。

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The role of citrullinated proteins in the pathogenesis of rheumatoid arthritis

ZHONG Bing，F(xiàn)ANG Yong-fei

(Department of Rheumatology and Integrated Traditional Chinese and Western Medicine，Southwest Hospital，Third Military Medical University，Chongqing 400038，China)

FANGYong-fei

The mechanism of rheumatoid arthritis(RA)has not been clarified.More and more anti-citrullinated protein antibodies(ACPA)have been found in RA patients，suggesting that citrullinated proteins may be involved in the pathogenesis of RA.This paper reviews the process of protein citrullination，physiological function and the role of ACPA in the diagnosis，prognosis and pathogenesis of RA in order to get a more comprehensive understanding of the role of citrullinated proteins in the pathogenesis of RA.

Citrullination； Anti-citrullinated protein antibody； Rheumatoid arthritis； Pathogenesis

方勇飛，男，主任醫(yī)師，教授，博士研究生導(dǎo)師。中華醫(yī)學(xué)會(huì)風(fēng)濕病分會(huì)委員，中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)風(fēng)濕病分會(huì)副主任委員，中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)風(fēng)濕病分會(huì)常務(wù)委員，重慶市醫(yī)學(xué)會(huì)風(fēng)濕病專業(yè)委員會(huì)主任委員。主要研究方向：感染與免疫在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制中的作用。

R593.22

A

1672-6170(2015)05-0032-07

2015-07-15)