分泌型磷脂酶A2在肺損傷中的作用

張麗娟(綜述)，余 艦(審校)

(遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院 司法鑒定中心，貴州 遵義 563099)

分泌型磷脂酶A2在肺損傷中的作用

張麗娟(綜述)，余 艦(審校)

(遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院 司法鑒定中心，貴州 遵義 563099)

分泌型磷脂酶A2；肺損傷；急性呼吸窘迫綜合征；哮喘；肺癌；胎糞吸入綜合癥；肺間質(zhì)纖維化

肺損傷(injury of lung)按照時效性可分為急性肺損傷和慢性肺損傷。急性肺損傷(acute lung injury，ALI)是各種復雜因素導致的肺泡上皮細胞及毛細血管內(nèi)皮細胞損傷，造成彌漫性肺間質(zhì)及肺泡水腫，嚴重階段(氧合指數(shù)<200)也稱為急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)。慢性肺損傷為慢性支氣管炎、肺間質(zhì)纖維化形成或肺癌等慢性損傷。分泌型磷脂酶A2(sPLA2)是花生四烯酸、溶血磷脂等炎性介質(zhì)的限速酶，它促進一系列炎性介質(zhì)和細胞因子釋放和激活，參與多種急、慢性炎癥病變。有研究表明，sPLA2在出血性休克介導的ARDS和多器官衰竭發(fā)病過程中發(fā)揮著重要的作用[1]。目前，對sPLA2的分型已經(jīng)明確，對肺損傷機制也有進一步研究，現(xiàn)就sPLA2在肺損傷過程中所起到的作用進行綜述，以供參考。

1 sPLA2來源分類及生化結構特點

分泌型磷脂酶A2(secretory PLA2.sPLA2)分子量約為14KD，是一種小分子水溶性蛋白質(zhì)，亦稱為低分子PLA2，其家族成員眾多，包括ⅠA、ⅠB、ⅡA、ⅡB、ⅡC、ⅡD、ⅡE、Ⅲ、Ⅴ、Ⅸ、Ⅹ等亞型，其中研究較為深入和廣泛的主要有：胰腺型(Group Ⅰ PLA2(PLA2-Ⅰ))和關節(jié)炎型(非胰腺型Group Ⅱ PLA2(PLA2-Ⅱ))，PLA2-ⅠA來源于眼鏡蛇科、環(huán)蛇科的蛇毒，ⅠB主要來源于哺乳動物的胰腺、肺和脾，分子內(nèi)均含7個二硫鍵，在11和77位有特征二硫鍵。PLA2-Ⅱ較早發(fā)現(xiàn)存在于血小板，亦稱血小板型PLA2(主要為ⅡA型PLA2)，廣泛分布于各器官組織中及響尾蛇科、蛙蛇科毒液

中，這兩種酶都具有兩歧性氨基酸尾端和鈣結合襻活性位點，因此表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性，且都需要鈣激活。Eerola[2]等研究發(fā)現(xiàn)小鼠血液、肺、腸道等處PLA2mRNA含量較為豐富，其表達與PLA2蛋白含量呈正相關。

2 sPLA2各分型(主要分型)在急性肺損傷中作用機制

2.1 sPLA2-Ⅰ與胎糞吸入綜合癥(MSA) 胎糞進入胎兒肺內(nèi)后，能使全身補體激活、細胞因子釋放及嗜中性粒細胞活化導致體循環(huán)產(chǎn)生各種生物活性介質(zhì)引起機體損傷[3]。近來有研究表明，胎便中包含有大量的sPLA2(主要為sPLA2-Ⅰ)，其進入肺部后可進入肺循環(huán)并被吸收[4]。哺乳動物PLA2-I實際上能夠使?jié)舛纫蕾囆缘姆伪砻婊钚晕镔|(zhì)失活，并可水解其主要脂質(zhì)成分磷脂酰膽堿[5]。另外，它獨立的酶催化活性，可通過特定的膜受體作用刺激嗜中性粒細胞和肺細胞產(chǎn)生細胞因子和類花生四烯酸[6]。此外，有研究表明[7]，外源性注射PLA2-I可通過肺血栓素A2合成增加以誘導受體介導的氣道收縮反應。K??p? 等[8]研究中提到以可溶形式或胎糞PLA2-I吹入肺內(nèi)可導致肺水腫形成和中性粒細胞聚集，進一步證實在胎糞吸入性肺損傷后的發(fā)展中PLA2-I的核心作用。

2.2 sPLA2-Ⅱ與急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)

臨床研究發(fā)現(xiàn)，ALI / ARDS患者血清或支氣管肺泡灌洗液(BAL)中分泌型磷脂酶A2活性水平升高，這可能與肺損傷相關[9]。在體外表面活性劑的膜似乎是分泌型磷脂酶A2生物靶點[10]。肺表面活性劑是一種復雜混合物，包括：磷脂(按重量計80%～90%)，中性脂質(zhì)(5%～10%)和蛋白(5%～10%)，主要用于維持肺泡和呼吸道通暢。其中，磷脂(PL)主要由磷脂酰膽堿(PC)(80%)構成。磷脂酰甘油(PG)構成人肺表面活性劑磷脂的10%， 但這種陰離子磷脂在保持表面活性劑功能中起著關鍵的作用，Michael[9]等認為，急性呼吸窘迫綜合征中sPLA2的活性增加與肺表面活性劑的異常有關，測量ARDS樣本肺表面活性劑表面張力，18個樣品中有14個表面張力>20mN/m，而健康對照組中表面活性物質(zhì)張力值均小于5mN/m。實驗認為 sPLA2活性和PLA2G2A(PLA2-ⅡA)蛋白之間有很強的相關性，水解PG(R=0.82)比PC(R=0.51)的相關性強。sPLA2可以改變表面活性劑PL的組成,降低肺泡穩(wěn)定性，并能產(chǎn)生有細胞毒性的溶血磷脂，造成明顯的表面活性劑功能障礙，嚴重損害肺泡-毛細血管屏障[11]。

2.3 sPLA2-V與急性肺炎 sPLA2-V型是一個14 kDa的蛋白，其結構類似于PLA2-IIa。然而，PLA2-V水解質(zhì)膜能力是PLA2-IIa的50倍[12]。PLA2-V是炎癥性酶，具有多種生物學效應，包括氣道炎癥、氣道高反應性[13]、細胞粘附、跨細胞通信[14]、產(chǎn)生脂類介質(zhì)[15]等。PLA2-V主要存在于中性粒細胞、上皮細胞、氣道平滑肌細胞、T細胞和巨噬細胞中[16]。Kim等[17]研究發(fā)現(xiàn)，PLA2-V能夠激活嗜中性粒細胞的粘附。在隨后的研究中Nilda等[18]觀察到由內(nèi)毒素(LPS)引起的小鼠肺部PLA2-V濃度增加，可導致血管滲漏，肺靜態(tài)順應性降低，肺干濕比重增加，小鼠肺水腫加重。因此，我們可以認為PLA2-V是造成小鼠肺炎的重要因子。

2.4 sPLA2-X與哮喘 有研究表明，支氣管哮喘患者呼吸道上皮細胞和巨噬細胞過度表達sPLA2-X[19]。Teal通過PCR分析哮喘患者經(jīng)運動刺激誘導的呼吸道分泌物發(fā)現(xiàn)，sPLA2-X的基團X以高水平表達，免疫染色定位于支氣管柱狀上皮細胞和巨噬細胞。并且用過敏原誘發(fā)急性和慢性哮喘和氣道炎癥的小鼠模型中，sPLA2- X缺乏可以顯著抑制支氣管高反應性(BHR)的發(fā)展[20]。sPLA2- X可以調(diào)節(jié)類花生四烯酸合成，包括白三烯(LTs)，羥基 - 二十碳四羧酸(HETEs)，前列腺素(PGs)，是哮喘發(fā)病機制的重要因素[21]。在間接的BHR中類花生酸的合成顯著失調(diào)[22]。在呼吸道測量呼出氣冷凝液或誘導痰半胱氨酰三烯(CysLTs)水平試驗中，支氣管收縮哮喘患者比沒有支氣管收縮哮喘患者更高[23]。因此，我們可以認為抑制sPLA2-X可能代表著一個新的重要的人類哮喘治療手段。

3 sPLA2在慢性肺損傷中作用機制

3.1 sPLA2在肺癌發(fā)病機制中的作用 sPLA2可介導花生四烯酸(AA)和溶血磷脂酰膽堿的釋放，這分別為花生酸類和血小板活化因子的前體[24]?；ㄉ犷愂莝PLA2和環(huán)氧合酶-2(COX-2)參與許多生理過程的產(chǎn)物，如炎癥，免疫和腫瘤發(fā)生。據(jù)報道，類花生酸類物質(zhì)(如前列腺素)參與了肺癌的發(fā)生[25]。其中sPLA2-IIa是NF-κB基因的一個下游效應因子[26]，HER/HER2-PI3K-Akt-NF-kB途徑的信號升高有助于sPLA2-IIa在前列腺癌細胞中過度表達和分泌[27]，于是Kupert等[28]將sPLA2研究擴大到肺癌，在100例肺活檢中通過免疫組織化學的檢查，sPLA2-IIa在所有的鱗狀細胞癌、腺癌，細支氣管肺泡癌和大多數(shù)小細胞癌都有過度表達，并且在肺癌細胞中高表達，不在正常的肺泡上皮細胞表達。血漿sPLA2-IIa濃度升高可預測約48%的早期肺癌和高達67%T2階段的肺癌，相對于良性孤立性肺結節(jié)(SPN)患者，特異性86%。sPLA2有潛在輔助肺癌診斷方法和減少CT掃描和輻射暴露的數(shù)量，是一個潛在的肺癌生物標志物區(qū)分肺癌和良性結節(jié)血液檢測指標。

3.2 sPLA2與肺間質(zhì)纖維化形成相關 有研究顯示由于前列腺素族(PGs)、白三烯族(LTs)等炎癥介質(zhì)造成的肺泡損傷和纖維化在肺纖維化形成中的作用占有重要的地位[29]。然而sPLA2能夠分解膜磷脂產(chǎn)生PGs、LTs代謝產(chǎn)物，并且有研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF- β1)與LTs、PGs可以從炎癥介導和免疫調(diào)節(jié)兩方面促進肺纖維化的形成[30]。TGF- β1是細胞外基質(zhì)合成和纖維化的決定因子,LTC4可以 p38 MAPK 激活通路刺激氣道上皮細胞產(chǎn)生 TGF-β1，間接的導致成纖維細胞遷移、增殖及分化[31]。前列腺素類物質(zhì)能有效地抑制肺損傷初始階段炎癥因子 IL- 6 的釋放，同時可減弱 IL- 6介導的 TGFβ1Smad 信號通路[32]。sPLA2是PGs、LTs 等脂質(zhì)介質(zhì)的限速酶，生物調(diào)節(jié)PGE2、LTs與TGF-β1之間相互作用及消長關系促進肺纖維化，可見，sPLA2在肺纖維化發(fā)生發(fā)展中起著非常重要的作用[33]。因此，sPLA2在間質(zhì)性肺疾病中的作用應當受到我們的關注。

4 展望

我們目前正處在一個sPLA2生物學新時代的門檻上。sPLA2家族的結構與生物學性質(zhì)逐漸被人們所知曉，sPLA2在花生四烯酸、溶血磷脂及下游PGE2、LTs等炎性因子的釋放中發(fā)揮著“軸心”作用，廣泛參與生理性細胞內(nèi)外信號傳遞、炎癥及多種炎癥相關疾病等病理反應。有趣的是，兩個或更多的sPLA2家族成員可以合作、互補或反調(diào)節(jié)的方式在肺損傷病理生理活動中起重要作用[34]。因此，我們認為如果控制單獨或多種亞型組合的特定sPLA2家族成員，將有利于抑制各種疾病途徑中的選擇性脂質(zhì)。其次伴隨著磷脂酶A2神經(jīng)型(N型)和肌肉型(M型)受體的發(fā)現(xiàn)[35]，將其功能不僅僅局限于水解磷脂的活性，也延伸到受體結合效應上，并成為sPLA2家族可作為肺部疾病(如MSA、ARDS、Asthma，Lung Cancer等)的一個潛在治療靶點。我們認為所有這些的基礎和臨床觀點，全面闡明sPLA2家族在肺損傷中每個病理生理途徑的時代即將來臨， sPLA2家族在未來十年將回到生物醫(yī)學科學舞臺的中心。

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[收稿2013-08-06;修回2013-09-07]

(編輯：王福軍)

貴州省科技廳基金資助項目(NO：黔科合J字[2012]2358)。

余艦，男，教授，碩士生導師，研究方向:羊水栓塞，E-mail:783065265@qq.com。

R563.9

A

1000-2715(2013)06-0598-04