劉娜，劉治，劉玲，周鹿蕾，韓潤林*

(1.血漿脂蛋白免疫學(xué)研究中心，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，呼和浩特 010018；2.農(nóng)業(yè)部動物疾病臨床診療技術(shù)重點實驗室，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，呼和浩特 010018)

調(diào)理素的研究進(jìn)展

劉娜1,2，劉治1,2，劉玲1,2，周鹿蕾1,2，韓潤林1,2*

(1.血漿脂蛋白免疫學(xué)研究中心，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，呼和浩特 010018；2.農(nóng)業(yè)部動物疾病臨床診療技術(shù)重點實驗室，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，呼和浩特 010018)

簡述了補(bǔ)體、抗體、C-反應(yīng)蛋白、血清淀粉樣蛋白、甘露糖凝集素、表面活性蛋白、纖粘蛋白等七類調(diào)理素的研究，報道了新發(fā)現(xiàn)的調(diào)理素低密度脂蛋白和高密度脂蛋白，并對抗感染免疫學(xué)研究的新視角進(jìn)行了展望。

脂蛋白；調(diào)理；吞噬

調(diào)理素(opsonin)是機(jī)體內(nèi)促進(jìn)吞噬作用的物質(zhì)總稱。吞噬細(xì)胞通過特定受體識別、結(jié)合并吞噬(phagocytosis)靶細(xì)胞，以抵抗病原微生物感染、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)[1-2]。體液中的細(xì)胞和細(xì)菌因帶負(fù)電荷而互斥，而調(diào)理吞噬可促進(jìn)病原體的清除。調(diào)理素不僅介導(dǎo)吞噬作用，也可協(xié)調(diào)細(xì)胞相關(guān)炎癥信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、配體遞呈及受體分布，參與機(jī)體炎癥反應(yīng)與抗炎平衡的維持[3-4]。

現(xiàn)在已明確的調(diào)理素有補(bǔ)體(C3b、C4b以及iC3b)、抗體(IgG和IgM)、C-反應(yīng)蛋白、血清淀粉樣蛋白、甘露糖凝集素、表面活性蛋白、纖粘蛋白等七類物質(zhì)。最近研究發(fā)現(xiàn)，低密度脂蛋白(或高密度脂蛋白)可作為調(diào)理素促進(jìn)單核細(xì)胞對A群鏈球菌的吞噬[5-6]。

1 補(bǔ)體及抗體

1.1 補(bǔ)體 Alferd等[7]通過綿羊紅細(xì)胞吞噬實驗發(fā)現(xiàn)C3補(bǔ)體具有調(diào)理作用；Alper等[8]發(fā)現(xiàn)C3補(bǔ)體是機(jī)體免疫防御體系的重要組成部分，先性缺陷患者的血清對某些病原微生物無調(diào)理作用。

補(bǔ)體在體內(nèi)以非活性形式存在。C3補(bǔ)體激活后產(chǎn)生的C3b、C4b及iC3b等片段都可與病原微生物結(jié)合，通過吞噬細(xì)胞上的補(bǔ)體受體(complement receptor，CR)介導(dǎo)吞噬作用。該吞噬作用依賴于完整的細(xì)胞微管結(jié)構(gòu)及膜轉(zhuǎn)運過程，通常不產(chǎn)生炎癥介質(zhì)[2，9-10]。

目前已發(fā)現(xiàn)與調(diào)理作用相關(guān)的補(bǔ)體受體有CR1、CR3、CR4、CRIg。CR1(CD35)是C3b、C4b的受體，能介導(dǎo)已活化的巨噬細(xì)胞的吞噬作用。CR3(Mac-1，由CD11b和CD18組成)為iC3b受體，可促進(jìn)吞噬攝取。免疫球蛋白超家族補(bǔ)體受體(complement receptor of the immunoglobulin superfamily，CRIg)可與C3b、iC3b結(jié)合，促進(jìn)黏附及吞噬[2，9-10]。

此外，Zaragoza等[11]發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體對新型隱球菌調(diào)理作用效率因不同菌株而不同，在高調(diào)理性菌株中C3結(jié)合的位點離莢膜較近。

1.2 抗體 抗體作為獲得性免疫系統(tǒng)的主要蛋白質(zhì)，是稱為免疫球蛋白(immunoglobulins，Ig)的糖蛋白。體內(nèi)含量最高的免疫球蛋白IgG，與細(xì)菌表面結(jié)合后可發(fā)揮調(diào)理作用；而初次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要免疫球蛋白IgM的調(diào)理效率更高[3]。抗體與細(xì)菌結(jié)合后，F(xiàn)c區(qū)的活性位點暴露并與細(xì)胞表面Fc受體(Fc receptor，F(xiàn)cR)結(jié)合，細(xì)胞伸出偽足而發(fā)生吞噬作用，并伴隨促炎介質(zhì)的產(chǎn)生[1，10]。

補(bǔ)體受體、Fc受體在調(diào)理吞噬中有協(xié)同作用。如，與被調(diào)理粒子結(jié)合的IgG水平未達(dá)閾值時，該粒子不能被吞噬；但若這些粒子也結(jié)合了補(bǔ)體時，則可發(fā)生吞噬。另外，巨噬細(xì)胞表面C3b受體的親和力，比Fc受體要高[11-13]。

2 急性期蛋白

急性期蛋白(acute-phase protein)中的C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)、血清淀粉樣蛋白(serum amyloid，SA)可與IgG的Fc受體結(jié)合，介導(dǎo)吞噬作用。發(fā)生炎癥反應(yīng)時，體內(nèi)CRP或SAA水平可增加10至1000倍[4，14-15]。

2.1 C-反應(yīng)蛋白 C-反應(yīng)蛋白是靈長類、家兔、倉鼠和犬的主要急性期蛋白，能與細(xì)胞膜以及細(xì)菌、真菌的磷脂酰膽堿結(jié)合。CRP已被證實有調(diào)理作用，如Szalai等[16-17]利用轉(zhuǎn)人CRP基因(human CRP transgenic，hCRPtg)的小鼠研究了CRP的調(diào)理素特性：hCRPtg小鼠感染肺炎鏈球菌(Streptococcuspneumonia，S.pneumonia)后細(xì)菌清除率更高，小鼠存活率增加且存活時間延長；CRP也可保護(hù)小鼠免受鼠傷寒沙門氏菌(Salmonellatyphimurium，S.typhimurium)強(qiáng)毒株感染，使小鼠早期血液清除率增加，肝臟、脾臟內(nèi)細(xì)菌數(shù)量下降。

2.2 血清淀粉樣蛋白 血清淀粉樣蛋白是牛、貓、馬等動物的主要急性期蛋白，如犬患細(xì)菌性疾病時體內(nèi)SA濃度可升高20倍。Shah等[18]發(fā)現(xiàn)SA可促進(jìn)細(xì)胞對大腸桿菌(Escherichiacoli，E.coli)的吞噬，也可激活補(bǔ)體。

3 膠原凝集素及纖粘蛋白

哺乳動物的吞噬細(xì)胞表達(dá)多種表面凝集素，以檢測自身及外來碳水化合物。甘露糖凝集素(mannose-binding lectin，MBL)、表面活性蛋白(surfactant protein，SP)等膠原凝集素(collectin)可與膠凝素受體(即C1q受體)結(jié)合，促進(jìn)單核細(xì)胞或肺內(nèi)皮細(xì)胞的吞噬功能。單個膠原凝集素與碳水化合物的結(jié)合較弱，但其低聚物有多個結(jié)合位點，因而可產(chǎn)生較強(qiáng)的功能活性。

3.1 甘露糖凝集素 甘露糖凝集素是先天性免疫系統(tǒng)中最重要的外源凝集素，主要作為血清蛋白而循環(huán)。它可直接發(fā)揮調(diào)理作用，也可通過激活補(bǔ)體系統(tǒng)來促進(jìn)吞噬作用。MBL能與細(xì)菌、霉菌、寄生蟲、病毒等結(jié)合，促進(jìn)吞噬攝取[1，4]。研究表明，MBL缺失小鼠經(jīng)由尾靜脈接種葡萄球菌(Staphylococcusaureus，S.aureus)48 h后，實驗組小鼠全部死亡，對照組死亡率僅為45%。幼齡動物由于獲得性免疫系統(tǒng)尚不能產(chǎn)生有效的免疫應(yīng)答，因而體內(nèi)凝集素的作用更為重要[19]。1968年，Miller等[20-22]發(fā)現(xiàn)了一例兒童反復(fù)腹瀉患者細(xì)胞吞噬能力不足、身體發(fā)育遲緩，但到1998年研究者才確定這些癥狀與患者體內(nèi)MBL水平低下有關(guān)。

3.2 表面活性蛋白 表面活性蛋白是一種脂蛋白復(fù)合物，可降低肺表面張力而使呼吸流暢。SP可增強(qiáng)肺泡巨噬細(xì)胞的吞噬作用，是肺臟免疫防御的關(guān)鍵物質(zhì)。SP對大多數(shù)肺部的細(xì)菌和病毒有強(qiáng)的調(diào)理作用，且主要通過以下三種機(jī)制來實現(xiàn)：一是與病原表面結(jié)合，直接發(fā)揮調(diào)理作用；二是作為活化配體，促進(jìn)細(xì)胞對IgG等其他調(diào)理素介導(dǎo)粒子的吞噬；三是促使細(xì)胞表面與微生物識別有關(guān)的受體(如甘露糖受體)的表達(dá)增加[23，24]。

3.3 纖粘蛋白 纖粘蛋白(fibronectin，F(xiàn)N)也稱纖維結(jié)合蛋白，是廣泛存在于細(xì)胞外基質(zhì)(extra cellular matrix，ECM)、血漿及其他體液中的糖蛋白。FN主要負(fù)責(zé)細(xì)胞粘連，也可與外來粒子結(jié)合、發(fā)揮調(diào)理作用。如，Eriksen等[25]選用人多形核白細(xì)胞以及幾種金黃色葡萄球菌菌株進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)FN可顯著促進(jìn)細(xì)胞對菌的吞噬，且這種FN介導(dǎo)的吞噬作用具有濃度依賴性。Toshiaki等[26]通過大鼠肺泡巨噬細(xì)胞吞噬實驗、人工感染金黃色葡萄球菌的實驗大鼠體內(nèi)實驗，發(fā)現(xiàn)FN的調(diào)理作用對肺泡巨噬細(xì)胞發(fā)揮吞噬作用是不可替代的，并提出也可利用FN的調(diào)理作用來研究臨床肺炎患者的治療方案。

4 低密度脂蛋白及高密度脂蛋白

血漿脂蛋白(plasma lipoprotein，PLP)是由脂質(zhì)和載脂蛋白(apolipoprotein，apo)結(jié)合形成的，根據(jù)密度不同可分為乳糜微粒、極低密度脂蛋白、中間密度脂蛋白、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)和高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)。LDL的功能主要是向外周組織轉(zhuǎn)運膽固醇，主要載脂蛋白為apo B-100。HDL的基本功能是將膽固醇從外周組織轉(zhuǎn)運到肝臟代謝，主要載脂蛋白是apo A-1[27]。

感染和炎癥往往引起LDL氧化得到氧化LDL(oxidized low density lipoprotein，oxLDL)[23]。B類清道夫受體CD36(class B scavenger receptor CD36)是巨噬細(xì)胞表面主要的LDL受體，并可介導(dǎo)細(xì)胞攝取HDL。oxLDL可上調(diào)CD36的表達(dá)，HDL則通過降低過氧化體增生物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor，PPARγ)的活性來降低CD36的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)，HDL、LDL尤其是oxLDL在抵抗細(xì)菌、病毒及寄生蟲感染中發(fā)揮重要作用[5，28，29]。

4.1 HDL、LDL可與A群鏈球菌結(jié)合 A群鏈球菌(group AStreptococcus，GAS)又稱化膿鏈球菌(Streptococcuspyogenes，S.pyogenes)，可引起人的多種疾病，也可引起牛乳腺炎。鏈球菌可存活于多形核白細(xì)胞(polymorphonuclear neutrophil granulocytes，PMNs)中，且有多種機(jī)制逃避宿主的吞噬作用[30]。Ⅰ型膠原樣蛋白(streptococcal collagen-like protein 1，Scl1)是GAS表面的一種毒力因子，Han等發(fā)現(xiàn)rScl1可與LDL的apo B-100特異性結(jié)合，Gao等[31，32]發(fā)現(xiàn)rScl1可與人血漿HDL發(fā)生疏水性結(jié)合。4.2 LDL、 HDL可介導(dǎo)單核細(xì)胞吞噬GAS 單核細(xì)胞結(jié)合血管內(nèi)皮細(xì)胞并穿過血管壁而進(jìn)入組織、分化為巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞表面有多種清道夫受體；單核細(xì)胞則只有I型、II型及CD36等B族清道夫受體，且分化為巨噬細(xì)胞后CD36的表達(dá)量增加[33]。

Zhou和Liu等[5-6]選用U937人單核腫瘤細(xì)胞(human U937 monocyte-like cells，U937)進(jìn)行體外吞噬實驗發(fā)現(xiàn)：(1)LDL可促進(jìn)健康人血液吞噬GAS，GAS被U937吞噬1 h后全部死亡；(2)LDL(或HDL)與GAS特異性結(jié)合后可發(fā)揮調(diào)理作用，LDL的調(diào)理作用最強(qiáng)，HDL次之，而VLDL無調(diào)理作用；(3)GAS主要通過Scl1與LDL(或HDL)結(jié)合；LDL(或HDL)通過單核細(xì)胞CD36受體介導(dǎo)吞噬作用，且CD36與LDL-GAS(或HDL-GAS)復(fù)合物有很強(qiáng)的親和力；(4)不同濃度的LDL(或HDL)，調(diào)理作用無顯著差異。

5 展望

人類生活環(huán)境不斷變化，主要病原微生物種類也在不斷變化；同時，調(diào)理素的相關(guān)研究也在不斷推進(jìn)。如最近李兆杰等[3]通過體外吞噬實驗推測魚類卵黃蛋白原(Vitellogenin，Vg)具有調(diào)理作用，劉敏等[34]則證明魚類Vg的調(diào)理作用沒有種屬特異性，且其誘導(dǎo)的吞噬作用屬于I型調(diào)理吞噬作用。LDL可介導(dǎo)單核(巨噬)細(xì)胞吞噬病原微生物，而oxLDL則可上調(diào)CD36受體的表達(dá)導(dǎo)致膽固醇大量流入細(xì)胞內(nèi)，形成泡沫細(xì)胞，加快動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)[28,35]。因此，脂蛋白調(diào)理作用的研究可能給機(jī)體抗感染免疫與動脈粥樣硬化兩方面的研究帶來新的視角。GAS主要為人的致病菌，Apo B-100是人體必需蛋白質(zhì)，因此現(xiàn)有的研究局限于體外實驗及體外系統(tǒng)[6]。LDL(或HDL)是否能促進(jìn)細(xì)胞吞噬其他病原菌，仍有待于進(jìn)一步的研究。

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(編輯：陳希)

Research Advances in Opsonins

LIU Na1,2, LIU Zhi1,2, LIU Ling1,2, ZHOU Lu-lei1,2, HAN Run-lin1,2*

(1.ResearchCenterofPlasmaLipoproteinImmunology,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Huhhot010018,China; 2.KeyLaboratoryofAnimalClinicDiagnosisandTreatment,MinistryofAgricultureofChina,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Huhhot010018,China)

In this paper, we provide an overview of the seven major opsonins, including complement (C3b, C4b, and iC3b), antibody, C-reactive protein, serum amyloid, mannose-binding lectin, surfactant protein and fibronectin, as well as the opsonic function of low-density lipoprotein and high-density lipoprotein.The prospects for the new concept of immune response are also mentioned.

lipoprotein; opsonin; phagocytosis

劉娜，碩士，從事脂蛋白免疫學(xué)方面研究。

韓潤林。E-mail: han-runlin@163.com

2016-04-19

A

1002-1280 (2016) 07-0062-04

S853.2