路玲玲,柴克霞
(青海大學附屬醫(yī)院風濕免疫科,青海 西寧 810000)
正五聚蛋白超家族(pentraxins)是參與炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答的保守蛋白中的一個亞家族,C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP) 、血清淀粉樣蛋白P(serum amyloid P component,SAP)等經(jīng)典短鏈成員已被我們熟知并應(yīng)用于臨床。而正五聚蛋白3(pentraxin 3,PTX3) 是最近發(fā)現(xiàn)的一個新成員,是長鏈PTX,其與CRP、SAP一樣,也是一種急性時相反應(yīng)蛋白,也可參與機體的防御反應(yīng)、免疫功能、細胞凋亡、炎癥反應(yīng)、血管重塑等多種生物學功能。且其敏感性更高,在疾病的早期更易被檢測出來,因此PTX3更能迅速反映機體局部組織的炎癥及損傷,具有更好的臨床意義?,F(xiàn)就PTX3在自身免疫性疾病中的研究現(xiàn)狀做一綜述。
pentraxins是一組高度保守的蛋白家族,根據(jù)各氨基酸殘基的不同,分為短五聚蛋白(相對分子量為0~25 kD),C反應(yīng)蛋白和血清淀粉樣蛋白P和長五聚蛋白(相對分子量為40~50 kD),它們都參與先天性免疫和急性期反應(yīng)。因PTX3由5個相同的亞單位構(gòu)成,故被稱為正五聚體蛋白,是第一個被篩選出來的長PTX[1]。
人PTX3基因位于第3號染色體上(3q25),其啟動子包含AP-1、NFκB、Sp1和NF-IL6位點。PTX3是由與經(jīng)典短PTX類似的C-末端結(jié)構(gòu)域和不相關(guān)的N-末端結(jié)構(gòu)域組成的分泌分子;包含3個外顯子和2個內(nèi)含子。PTX的結(jié)構(gòu)域、氨基末端和前導(dǎo)肽分別由3個外顯子編碼而成。成熟的分泌型PTX3相對分子量為40 165,由381 個氨基酸組成,其中包含17 個信號肽,羧基端PTX結(jié)構(gòu)域由203個氨基酸組成,氨基末端包含178個氨基酸[2]。長鏈 PTX-3的羧基末端與經(jīng)典的短PTX在氨基酸組成上有17%完全相同,另有57%高度保守[3]。PTX3與不同配體的結(jié)合受分子結(jié)構(gòu)中糖基化的影響,因此可通過改變糖基化作用來調(diào)節(jié)其生物學活性。
與短PTX不同,PTX3的產(chǎn)生主要不是在肝臟中,而是由巨噬細胞、樹突狀細胞、活化的內(nèi)皮細胞、成纖維細胞和其他組織如腎細胞(與肝臟產(chǎn)生的CRP和SAP相反)在炎癥部位產(chǎn)生的。其產(chǎn)生是由脂多糖(LPS)、IL-1和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等炎性介質(zhì)誘導(dǎo)的,而不是IL-6。干擾素(INF)-γ可抑制PTX3表達和產(chǎn)生,而IL-10誘導(dǎo)樹突細胞和單核細胞中PTX3的表達[4]。
PTX3在一定程度上與CRP有著類似的生理學功能,當機體在嚴重的感染、自身免疫和退行性病變期間,PTX3水平范圍可從不可檢測升高到200~800 ng/mL。PTX3不識別經(jīng)典的pentraxin配體,而是與C1q結(jié)合,從而抑制或激活經(jīng)典的補體途徑,這取決于其表達方式的不同,表明PTX3在調(diào)節(jié)先天性免疫反應(yīng)中可能的作用[5]。在暴露磷脂酰絲氨酸后的凋亡過程的晚期階段,PTX3還可結(jié)合凋亡細胞的離散膜結(jié)構(gòu)域[6]。PTX3在先天性免疫反應(yīng)、女性生育能力、炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)以及可能的自身免疫中也發(fā)揮著重要作用[7]。
5.1 PTX3與類風濕關(guān)節(jié)炎 類風濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種具有自身免疫特征的慢性炎性疾病,慢性滑膜炎導(dǎo)致軟骨和骨質(zhì)的破壞。Luchetti等[8]的研究顯示PTX3可在RA患者滑液中誘導(dǎo)產(chǎn)生并高水平表達,這首次證明了長五聚蛋白PTX3可參與人類炎性疾病。研究還證實當RA患者中不存在活化的單核/巨噬細胞及其產(chǎn)物時,PTX3仍可被檢測到。說明從滑膜組織中獲得的細胞幾乎全都是B型成纖維細胞樣滑膜細胞,巨噬細胞因子的產(chǎn)生不能解釋PTX3的表達。因此,PTX3的表達被認為是RA滑膜細胞持續(xù)活化的指標。誘導(dǎo)產(chǎn)生的PTX3通過結(jié)合C1q,激活C級聯(lián)反應(yīng),進而增強RA中炎癥和組織損傷的補體介導(dǎo)機制[9]。PTX3可能在RA的炎癥環(huán)路中起作用,其作為疾病活動標志物的相關(guān)性值得進一步研究。
5.2 PTX3與大動脈炎 大動脈炎(Takayasu arteritis,TA)是指主動脈及其分支的慢性進行性非特異性炎性疾病,表現(xiàn)為相應(yīng)部位動脈的狹窄或閉塞,常隱性起病,臨床上易被忽略。PTX3是一種急性時相反應(yīng)蛋白,在發(fā)生血管炎的局部,PTX3可由平滑肌細胞或血管內(nèi)皮細胞誘導(dǎo)產(chǎn)生,且受全身炎癥反應(yīng)影響較小[10]。孫穎等[11]運用酶聯(lián)免疫吸附法對45例TA患者及25例健康體檢者血漿PTX3水平進行分析,結(jié)果顯示TA患者PTX3水平顯著高于健康人;且活動期顯著高于穩(wěn)定期,并與疾病活動性評分呈正相關(guān)。
5.3 PTX3與狼瘡性腎炎 系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)是一種系統(tǒng)性自身免疫性疾病,可引起多系統(tǒng)損害。有研究證實,DC 介導(dǎo)的TNF-α的持續(xù)生成和凋亡細胞的清除障礙,可打破SLE患者對自身抗原的免疫耐受,進而導(dǎo)致SLE 的進展[12]。其中以腎臟損害較為常見,稱為狼瘡性腎炎(lupus nephritis,LN),發(fā)病機制可能與凋亡細胞的清除障礙有關(guān)。已有研究表明 PTX3 可在腎小球、外周血管和腎間質(zhì)中表達。PTX3可激活系膜細胞和內(nèi)皮細胞,并誘導(dǎo)其產(chǎn)生炎癥介質(zhì)參與補體激活途徑及凋亡細胞的清除,進而導(dǎo)致腎小球的損傷。在小鼠糖尿病腎病模型及急性缺血型腎損傷模型中[13],發(fā)現(xiàn)PTX3主要在腎臟外髓管周毛細血管內(nèi)皮細胞中表達,提示PTX3可作為評價腎損害的指標之一。龐韻等[14]研究也表明,活動性狼瘡性腎炎患者血漿PTX3的水平顯著高于無腎臟受累的系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者及健康人的水平,且其水平與系統(tǒng)性紅斑狼瘡疾病活動指數(shù)(SLEDAI)評分、血清肌酐值、腎臟病理活動指數(shù)(AI)及血清補體C3水平具有相關(guān)性。
5.4 PTX3與ANCA相關(guān)性小血管炎 抗中性粒細胞胞漿抗體(ANCA)相關(guān)性小血管炎(antineutrophil cytoplasmic autoantibodies associated vasculitis,AAV)是自身免疫病的一種,可累及全身多個器官和系統(tǒng)。PTX3 可預(yù)存于中性粒細胞的特殊顆粒內(nèi),當中性粒細胞受到TNF-α 等炎性介質(zhì)的刺激后可發(fā)生凋亡,儲存的 PTX3 隨即釋放到胞外,表明血管炎具有活動性。溶酶體膜蛋白2(LAMP-2) 抗體是最近發(fā)現(xiàn)的 ANCA 新亞型。近來研究表明 LAMP-2 抗體可促進中性粒細胞胞外捕網(wǎng)(neutrophil extracellular traps,NETs) 的形成[15],進而促使中性粒細胞釋放PTX3,參與ANCA相關(guān)性血管炎的發(fā)病。
5.5 PTX3與系統(tǒng)性硬化癥 系統(tǒng)性硬化癥(systemic sclerosis,SSc),又稱硬皮病,它是一種自身免疫性結(jié)締組織病,其主要特征為皮膚或內(nèi)部器官的纖維化。參與硬皮病纖維化進展的機制尚不明確,但已確定的是,基質(zhì)成纖維細胞在其發(fā)展中起重要作用,可通過增強體外細胞外基質(zhì)(ECM)蛋白(主要是Ⅰ型膠原蛋白)的產(chǎn)生來轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的基因[16]。成纖維細胞的增殖在SSc發(fā)病過程中的意義尚不清楚,但有報道顯示,硬皮病患者的成纖維細胞可在體外被激活,但是這種持續(xù)激活的機制尚不明確,部分歸因于活性氧代謝的過度產(chǎn)生[17]。在小血管炎中,PTX3血清水平與疾病活動度相關(guān),提示其可反映血管炎的炎癥反應(yīng)[18]。由于硬皮病的特征是廣泛的微血管損傷、纖維化和自身免疫等特性,我們選擇研究PTX3在成纖維細胞中的組成型和誘導(dǎo)型表達和來自SSc患者的單核細胞。TNF-α和IL-1可導(dǎo)致SSc成纖維細胞產(chǎn)生PTX3[19],表明PTX3可能參與了典型的皮膚硬化癥表型的代謝和/或激活途徑。另有研究表明,硬皮病成纖維細胞能夠增加反應(yīng)性氧的種類,并且極易發(fā)生ROS誘導(dǎo)的細胞凋亡。
隨著臨床試驗研究的不斷進展,以及對PTX3認識的不斷深入,許多證據(jù)表明PTX3與CRP一樣,可作為炎癥、動脈粥樣硬化、血管損傷及自身免疫病等的血清學監(jiān)測指標,且其敏感性明顯高于CRP,更容易在疾病的初期被檢測出,對疾病活動性的監(jiān)測有重要意義,逐漸被應(yīng)用于醫(yī)學研究的各個領(lǐng)域[20]。目前對PTX3的基礎(chǔ)研究尚少,且其在自身免疫性疾病中的具體發(fā)病機制及作用尚不清楚,仍需要大量的臨床研究來證實其在自身免疫性疾病中的價值。