高半胱氨酸蛋白61與自身免疫性疾病

高　蘭，郝燕捷，張卓莉

(北京大學(xué)第一醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，北京 100034)

ChinJAllergyClinImmunol，2014，8(3)：259- 262

自身免疫性疾病是一類以適應(yīng)性免疫細胞異常反應(yīng)導(dǎo)致自身組織炎性損害為特征的疾病[1]。自身免疫性炎性細胞、炎性細胞因子、組織細胞和基質(zhì)蛋白均參與疾病過程，其中基質(zhì)蛋白可介導(dǎo)組織損傷和炎性反應(yīng)[2]。

高半胱氨酸蛋白61(cysteine rich 61，Cyr61)為Cyr61CTGFNOV(CCN)家族成員之一，是一種細胞外基質(zhì)蛋白，由 379個氨基酸殘基組成，相對分子質(zhì)量為42 000，其中含有38個保守的半胱氨酸，Cyr61也因富含半胱氨酸而得名[3]。Cyr61基因位于染色體1p22.3[4]。Cyr61蛋白由5個外顯子編碼而成，包括N末端分泌肽和4個模塊，4個模塊分別為胰島素樣生長因子連接蛋白、C型血漿血管性血友病因子、類血小板凝集蛋白和羧基末端。羧基末端含有10個半胱氨酸，其中6個半胱氨酸組成胱氨酸結(jié)[5]。

Cyr61是一種即刻早期基因表達蛋白，在靜止的細胞中表達水平很低，但當(dāng)受到血清生長因子刺激后可在數(shù)分鐘內(nèi)活化并轉(zhuǎn)錄，且不需要蛋白從頭合成[6]。研究顯示，生長因子、細胞因子、維生素D3、他莫昔芬、糖皮質(zhì)激素、G蛋白耦聯(lián)受體激動劑等均可誘導(dǎo)Cyr61的表達[7]。Cyr61可直接與細胞表面整合素受體結(jié)合而發(fā)揮作用。整合素是由2個亞單位組成的二聚體，它是一類存在于細胞表面的信號受體。Cyr61可與不同細胞表面的αvβ3、α6β1、α2β3、αMβ2等整合素結(jié)合。例如，Cyr61與αvβ3結(jié)合可以促進細胞增殖、存活和血管形成，Cyr61與α6β1及硫酸乙酰肝素蛋白多糖(heparan sulfate proteoglycans， HSPG)結(jié)合可誘導(dǎo)細胞衰老和凋亡。一般情況下，Cyr61不同整合素結(jié)合位點獨立發(fā)揮作用，如α6β1與αvβ3，其中1個位點的突變不會影響另1個位點[8]。Cyr61在自身免疫性疾病中的作用已得到越來越多的研究，包括類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸炎、IgA腎病、糖尿病腎病等。Cyr61可調(diào)節(jié)成人炎性反應(yīng)、創(chuàng)傷修復(fù)和纖維化，其在胚胎發(fā)育過程中同樣發(fā)揮著重要作用。Cyr61異常表達常與多種癌癥相關(guān)。本文對Cyr61在自身免疫性疾病中的研究進展做一綜述，為今后進一步研究提供參考。

Cyr61在自身免疫性疾病中的作用

自身免疫性疾病為慢性炎性疾病。近年來，越來越多的證據(jù)表明，Cyr61參與炎性反應(yīng)過程，如炎性細胞因子可誘導(dǎo)Cyr61表達，Cyr61也可作用于炎性細胞而誘導(dǎo)細胞因子[如腫瘤壞死因子α、白細胞介素(interleukin，IL)-1α、IL-1β、IL-6]釋放[9-10]，并進一步促進血管形成或協(xié)同細胞因子間的作用。在炎性反應(yīng)刺激下，Cyr61可由外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)產(chǎn)生、分泌，并促進PBMC遷移[7]；同時，可活化巨噬細胞促炎因子基因表達，進而調(diào)節(jié)巨噬細胞功能[9]。

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎

通過基因芯片技術(shù)發(fā)現(xiàn)，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)患者滑膜組織和成纖維樣滑膜細胞(fibroblast-like synoviocytes，F(xiàn)LS)中Cyr61水平升高，并釋放至滑液，通過自分泌和旁分泌進一步促進FLS增殖。FLS產(chǎn)生的Cyr61可通過αvβ5AktNF-κB信號通路促進滑膜細胞分泌IL-6，滑液中高濃度的IL-6進一步促進輔助性T細胞(helper T cell，Th)0向Th17細胞分化增殖和IL-17的產(chǎn)生，滑液中的IL-17又通過NF-kB 和p38MAPK兩條信號通路上調(diào)滑膜細胞中Cyr61的表達，從而形成正反饋調(diào)節(jié)。當(dāng)拮抗FLS的Cyr61后，IL-17誘導(dǎo)的FLS增殖也相應(yīng)被抑制。用抗Cyr61中和抗體處理膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎小鼠后，可觀察到小鼠炎性反應(yīng)明顯減輕，且下調(diào)小鼠體內(nèi)Th17細胞的表達[11-12]。由此可見，Cyr61可促進RA患者滑膜細胞增生肥厚，并介導(dǎo)炎性反應(yīng)，是連接Th17和FLS的紐帶。

對Cyr61表達的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)進行研究發(fā)現(xiàn)，RA患者FLS細胞中p53-miR22-Cyr61軸調(diào)控Cyr61的表達。正常情況下，p53啟動miR22的活化，活化的miR22對Cyr61轉(zhuǎn)錄后進行降解；但是，RA患者p53基因突變導(dǎo)致miR22活化減少，減少的miR22不足以抑制Cyr61的表達，從而導(dǎo)致Cyr61過度產(chǎn)生，促進滑膜細胞增殖和RA發(fā)生[13]。

2014年的最新研究發(fā)現(xiàn)，Cyr61可促進RA患者滑膜細胞產(chǎn)生IL-8，進而介導(dǎo)中性粒細胞向關(guān)節(jié)炎性反應(yīng)部位趨化[14]。由此可見，Cyr61不但能介導(dǎo)滑膜細胞的增殖，還能促進滑膜細胞產(chǎn)生IL-6、IL-8等炎性細胞因子，并在Th17細胞分化和中性粒細胞浸潤中發(fā)揮一定作用[2， 11-12]。

炎癥性腸病

血管形成是炎癥性腸病的病理基礎(chǔ)。在克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎患者的損傷結(jié)腸中發(fā)現(xiàn)，Cyr61、P物質(zhì)及其受體神經(jīng)激肽1三者的表達水平均升高，后兩者結(jié)合后可促進腸上皮細胞Cyr61表達，升高的Cyr61與整合素受體αvβ3結(jié)合而促進結(jié)腸微血管內(nèi)皮細胞的遷移和血管形成[15]。進一步研究證實，SPNK-1P通過增加組蛋白脫乙酰酶的活性來促進Cyr61表達[16]。

其他自身免疫性疾病

一項包括33例IgA腎病患者的研究對患者腎臟穿刺活檢組織進行免疫組化染色，發(fā)現(xiàn)Cyr61特異性地在足細胞表達，且腎小球系膜損傷越重，Cyr61表達水平越低。與正常對照腎臟組織相比，IgA腎病患者Cyr61表達量減少，某些足細胞甚至完全沒有Cyr61的表達。糖尿病腎病患者腎臟組織中Cyr61也特異表達于足細胞，且表達量較正常對照腎臟組織少。體外實驗顯示，Cyr61抑制腎小球系膜細胞的黏附和遷移，并以自分泌和旁分泌的形式促進足細胞分化和維持足細胞的靜止表型[17]。另外，通過基因芯片技術(shù)和反轉(zhuǎn)錄酶-聚合酶鏈鎖反應(yīng)證實，在Graves眼病患者的眼眶脂肪組織中Cyr61基因水平升高，其與炎性反應(yīng)相關(guān)的應(yīng)答基因如IL-1β、基質(zhì)金屬蛋白酶3、血管內(nèi)皮生長因子也過度表達，且Cyr61急性期表達水平高于慢性期，提示其在眼眶炎性反應(yīng)和脂肪形成中發(fā)揮重要作用，并可作為疾病活動度的標志物[18]。

Cyr61在其他生理或病理過程中的作用

胚胎發(fā)育

Cyr61缺陷的小鼠會導(dǎo)致胚胎死亡，大約30%的胚胎死亡是由于胎盤血管發(fā)育不完整所致[19]。在永生的神經(jīng)海馬細胞系中，Cyr61的表達可促進神經(jīng)細胞分化[20]。由此可見，Cyr61在胚胎血管形成和神經(jīng)分化過程中發(fā)揮重要作用。另外，Cyr61還可調(diào)節(jié)胚胎發(fā)育中軟骨正常生長分化和形態(tài)的形成[21]。

創(chuàng)傷修復(fù)

Cyr61在肉芽組織的肌成纖維細胞中高表達，并在創(chuàng)傷修復(fù)后期誘導(dǎo)肌成纖維細胞衰老，使細胞外基質(zhì)的合成和沉積出現(xiàn)自限性[22-23]。另外，Cry61也參與了心肌梗死后的心肌重塑和血管損傷、長骨骨折和肺早期損傷等修復(fù)過程[24-25]。

血管疾病

Cyr61在動脈粥樣斑塊損傷部位的血管平滑肌細胞和球囊擴張術(shù)后再狹窄部位的新生內(nèi)膜處均呈過度表達[26-27]。體外研究發(fā)現(xiàn)，Cyr61可促血管平滑肌細胞的黏附、遷移和增殖，且作用呈劑量依賴性[26]。

腫瘤

一方面，Cyr61可促進腫瘤生長和腫瘤新生血管的形成，促進腫瘤細胞的增殖、侵襲、存活和代謝[28]；且Cyr61表達水平也與腫瘤分期、大小、是否累及淋巴結(jié)等因素有關(guān)[29]。 另一方面，Cyr61可誘導(dǎo)非小細胞肺癌中癌細胞衰老，抑制肝癌細胞增殖[30]?？梢姡珻yr61在腫瘤中的作用是雙刃劍。

小　　結(jié)

Cyr61作為一種新的前炎性因子，參與了自身免疫性疾病的病理損傷和炎性過程。近年來，針對Cyr61的研究逐漸深入，尤其是在RA中的作用帶來了新的思路和啟示。Cyr61對于多個學(xué)科都存在研究價值和臨床意義，它更多的生物學(xué)功能和作用機制有待進一步研究。

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