PLA2R1研究進(jìn)展

蘇才麗，楊志惠

(瀘州醫(yī)學(xué)院，四川 瀘州 646000)

磷脂酶A2(phospholipase A2，PLA2)是一類能夠催化脂蛋白和細(xì)胞膜上的甘油磷脂二位?；ユI，水解形成包括花生四烯酸在內(nèi)的游離脂肪酸和溶血磷脂的酶族[1]。到目前為止，至少已報道了19種不同的PLA2[2]。根據(jù)其催化活性對鈣離子的需要程度，來源于哺乳動物組織的PLA2可以分為3種：對鈣離子依賴的胞質(zhì)型(cPLA2)和分泌型(sPLA2)及非鈣離子依賴型(iPLA2)[3]。磷脂酶A2受體1(PLA2R1)除能作為受體與相應(yīng)的幾個分泌型磷脂酶A2( sPLA2)相結(jié)合引起多種生物效應(yīng)外，已有研究表明PLA2R1還參與正常細(xì)胞凋亡，誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡及與心血管疾病、腎病等疾病發(fā)展相關(guān)?，F(xiàn)就PLA2R1的基因結(jié)構(gòu)、生物學(xué)功能及與疾病的相關(guān)性做一綜述。

1 PLA2R1基因及結(jié)構(gòu)

PLA2R1基因位于2q23-q24，首次發(fā)現(xiàn)在骨骼肌中，在膀胱、口腔、眼、女生殖器官、肝、耳、脾、肺、消化道、胸腺和腎臟也有表達(dá)[4]。其產(chǎn)物即M 型sPLA2受體，是分子量為180 000的Ⅰ型跨膜糖蛋白，其N-末端半胱氨酸富集區(qū)域與其它已知的蛋白序列沒有顯著的同源性[5]。M 型sPLA2受體是與兔和牛細(xì)胞膜錨定的sPLA2受體具有顯著同源組織的巨噬細(xì)胞受體。巨噬細(xì)胞受體含有四個甘露糖受體家族成員，共有一個保守結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)[6]。

2 PLA2R1與細(xì)胞衰老

到目前為止，僅有少數(shù)受體可能參與衰老調(diào)控。有學(xué)者報道，趨化因子-2受體和白細(xì)胞介素-6受體在人體細(xì)胞能調(diào)控衰老[7]。趨化因子-2受體是一個G-偶聯(lián)受體，而PLA2R1的信號蛋白質(zhì)目前還不明確。趨化因子-2受體可能依賴于活性氧的產(chǎn)生而誘導(dǎo)衰老。Augert 等[8]發(fā)現(xiàn)PLA2R1調(diào)節(jié)細(xì)胞衰老也依賴于活性氧的產(chǎn)生，所以，PLA2R1有望同趨化因子-2受體及白細(xì)胞介素-6一樣，調(diào)控人體細(xì)胞衰老。研究結(jié)果還表明[9]，PLA2R1可誘導(dǎo)花生四烯酸釋放，而花生四烯酸可促進(jìn)活性氧產(chǎn)生[10]。研究還顯示，活性氧可以誘發(fā)各種細(xì)胞應(yīng)力，致DNA斷裂，進(jìn)而誘導(dǎo)DNA損傷和細(xì)胞衰老[11-12]。所以，PLA2R1也有可能通過調(diào)節(jié)活性氧的產(chǎn)生從而調(diào)控細(xì)胞衰老。之前有人發(fā)現(xiàn)，人乳頭狀瘤病毒16型E6抑制p53[13]，人乳頭狀瘤病毒16型E7抑制Rb[14]。在此基礎(chǔ)上，有學(xué)者[8]將E6、E7同時抑制后，發(fā)現(xiàn)PLA2R1誘導(dǎo)產(chǎn)生的活性氧主要是通過激活p53的通路引起DNA損傷，進(jìn)而調(diào)節(jié)人體細(xì)胞衰老，由此推測PLA2R1可能成為調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的一個關(guān)鍵因素。Augert等[8]使用RNA逆轉(zhuǎn)錄病毒(shRNA)進(jìn)行實驗，隨后評估感染不同的shRNA的細(xì)胞的衰老速度，發(fā)現(xiàn)對照組細(xì)胞衰老速度比感染shPLA2R1的細(xì)胞衰老速度慢得多；而SA-B-半乳糖苷酶的活性實驗也印證了細(xì)胞缺乏shPLA2R1基因則能避免應(yīng)激誘導(dǎo)的衰老這一觀點。

Vindrieux等[15]在小鼠體外體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，PLA2R1基因下調(diào)有利于上皮細(xì)胞免于衰老，但PLA2R1能否調(diào)節(jié)人正常上皮細(xì)胞衰老還未見報道。一些sPLA2已被證實在正常的人成纖維細(xì)胞中誘導(dǎo)細(xì)胞早衰[16]。也有報道稱[8]正常人成纖維細(xì)胞PLA2R1基因敲除后其倍增能力增加，從而延緩細(xì)胞衰老。那么是否有另一方式調(diào)控正常人成纖維細(xì)胞衰老，即PLA2R1與sPLA2結(jié)合后誘導(dǎo)細(xì)胞衰老？在小鼠體內(nèi)IB組和IIA組 sPLA2的高親和力受體是小鼠PLA2R1，但人類IB組和IIA組 sPLA2與人類PLA2R1的親和力卻低得多[17]。所以，PLA2R1誘導(dǎo)的正常人成纖維細(xì)胞早衰是否與sPLA2有關(guān)仍然不清楚。

3 PLA2R1與炎癥反應(yīng)

哺乳動物PLA2R1與sPLA2結(jié)合引起各種生物反應(yīng)。研究顯示，小鼠體內(nèi)sPLA2，IB組 (sPLA2-IB)可作為PLA2R1內(nèi)源性配體，PLA2R1與sPLA2形成的復(fù)合物能促進(jìn)炎性細(xì)胞因子釋放，進(jìn)而引起內(nèi)毒素休克。Hanasaki等[18]分析提示PLA2R1基因缺陷的小鼠血液中TNF-α和IL-1β的含量降低，使脂多糖誘導(dǎo)的殺傷力減弱，猜想PLA2R1具有促炎性功能。Yokota等[19]采用免疫組織化學(xué)方法，用重組可溶性形式PLA2R1產(chǎn)生的特異性抗體，檢測PLA2R1在肺臟和脾臟的表達(dá)水平，結(jié)果顯示，PLA2R1在Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞和小鼠脾淋巴細(xì)胞中表達(dá)，并在遭內(nèi)毒素作用1 h后表達(dá)水平顯著增強，同時也觀察到當(dāng)發(fā)生內(nèi)毒素血癥時TNF-α的表達(dá)水平顯著升高，與野生型小鼠相比，PLA2R1基因缺陷型小鼠血漿中無可溶形式的PLA2R1，當(dāng)出現(xiàn)內(nèi)毒素血癥后，血漿中PLA2R1水平顯著升高至最高水平。這些研究結(jié)果表明當(dāng)小鼠內(nèi)毒素血癥發(fā)生時，可能是產(chǎn)生的促炎癥介質(zhì)在疾病發(fā)展過程中促進(jìn)組織表達(dá)PLA2R1而致循環(huán)水平升高。有研究稱[20]，在sPLA2的作用下，感染M 型sPLA2R1的巨噬細(xì)胞iNOS蛋白表達(dá)增加，這說明sPLA2與M型sPLA2R1相結(jié)合，激活PI3K/Akt通路而促進(jìn)iNOS表達(dá)。而NO在炎癥前細(xì)胞因子的釋放、各種炎性疾病及缺血性疾病中起著重要的作用。由此可以推斷，sPLA2與各種炎性疾病密切相關(guān)。

4 PLA2R1作為抑癌基因與惡性腫瘤

Bernard等[21]研究了PLA2R1在乳腺癌患者預(yù)后中的作用。2組病例中，一組乳腺癌患者20名已轉(zhuǎn)移，并在3年內(nèi)死亡；另一組乳腺癌患者20例，無轉(zhuǎn)移，3年內(nèi)無死亡。采用RT-qPCR檢測2組PLA2R1 mRNA表達(dá)情況。有轉(zhuǎn)移組PLA2R1 mRNA表達(dá)水平較高，無轉(zhuǎn)移組PLA2R1 mRNA表達(dá)水平較低。采用Kaplan-Meier曲線分析2組生存期和無事件生存率，結(jié)果顯示，低表達(dá)PLA2R1 mRNA乳腺癌患者發(fā)生轉(zhuǎn)移和死亡的風(fēng)險增加。Kao等[22]使用cDNA微陣列分析了7 500個基因在非典型畸胎樣/橫紋肌樣瘤(AT/RT)細(xì)胞株、DAOY髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞株和星形膠質(zhì)細(xì)胞SVG12細(xì)胞株中的的表達(dá)模式。結(jié)果表明，PLA2R1在AT/RT細(xì)胞中的表達(dá)比星形膠質(zhì)細(xì)胞SVG12高5倍。Vindrieux等[15]已證實其機理是PLA2R1激活其下游JAK2信號途徑，使JAK2磷酸化進(jìn)而抑制癌細(xì)胞。此外，Vindrieux等還發(fā)現(xiàn)PLA2R1基因缺陷小鼠其正常細(xì)胞發(fā)生癌變的風(fēng)險增加，而PLA2R1異位表達(dá)則抑制細(xì)胞癌變；這是因為PLA2R1異位表達(dá)增加了RAS誘導(dǎo)的腫瘤抑制的敏感性。以上研究進(jìn)一步支持PLA2R1的抑癌作用。Bernard等[22]用編碼全長的PLA2R1基因構(gòu)建逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，轉(zhuǎn)染MDA-MB-453和CAMA-1乳腺癌細(xì)胞，研究PLA2R1對癌細(xì)胞的作用。轉(zhuǎn)染后3 d，這些細(xì)胞顯著表達(dá)PLA2R1，使用印跡分析得知，PLA2R1組成型表達(dá)引起了細(xì)胞增長顯著停滯，其原因是caspase -3主動裂解所致細(xì)胞凋亡。為了確定PLA2R1對癌細(xì)胞的毒性作用是僅針對乳腺癌細(xì)胞還是更普遍的癌細(xì)胞,Bernard等[21]調(diào)查了PLA2R1在腎癌、胰腺癌、大腸癌、黑色素瘤細(xì)胞中的異位表達(dá)的效果。包括5例腎癌、2例胰腺癌、1例大腸癌和2例黑色素瘤，PLA2R1均誘導(dǎo)了癌細(xì)胞死亡。由此得知，在幾乎所有測試的腫瘤細(xì)胞，PLA2R1組成型都能誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，所以PLA2R1有望作為抗腫瘤的分子標(biāo)志物。

5 PLA2R1與白血病甲基化

Menschikowski 等[22]研究了PLA2R1在白血病細(xì)胞系U937細(xì)胞、骨髓增生異常綜合征(MDS)及急性白血病患者的甲基化水平。研究表明PLA2R1的甲基化位點為亞硫酸氫鹽修飾的DNA片段。他們使用甲基化特異性高分辨率熔解(MS-HRM)分析方法，然后檢測PLA2R1甲基化5`-CpG島位點，分析對照健康者和白血病患者之間的亞硫酸氫鹽修飾的基因組DNA的序列差異后發(fā)現(xiàn)，U937細(xì)胞中PLA2R1的表達(dá)顯著下調(diào)，伴隨著PLA2R1啟動子區(qū)域和下游區(qū)域的完全甲基化，甲基化率平均為28.9%±17.8%，與對照組受試者相比偏低，平均低于9%。PLA2R1甲基化程度可用于骨髓增生異常綜合征(MDS)患者危險分層。之前也有實驗[23]證明PLA2R1甲基化與MDS疾病風(fēng)險性相關(guān)，這表明將抑制腫瘤甲基化作為靶標(biāo)用于治療血液性疾病具有可行性。此外，還可通過PLA2R1甲基化水平檢測為血液病復(fù)發(fā)治療提供參考，以避免高風(fēng)險MDS患者和急性髓細(xì)胞性白血病。

6 PLA2R1與膜性腎病

有學(xué)者[24-25]將正常人與特發(fā)性膜性腎病患者的蛋白尿或血清樣本蛋白質(zhì)提取物分析得知，特發(fā)性膜性腎病患者大多數(shù)有依賴于構(gòu)象表位PLA2R1的抗體，抗體與PLA2R1結(jié)合形成免疫復(fù)合物導(dǎo)致足細(xì)胞損傷。 目前PLA2R1及其形成的免疫復(fù)合物見于特發(fā)性膜性腎病患者的正常足細(xì)胞，表明PLA2R1是本病的主要抗原。雖然抗PLA2R1抗體主要是IgG4同種型，但其它3種同種型免疫復(fù)合物在特發(fā)性膜性腎病的血清中也少量存在[26]。使用中性肽鏈內(nèi)切酶抗IgG1和IgG4抗體后發(fā)現(xiàn)，僅IgG4與對應(yīng)的免疫性膜腎病中患者的蛋白尿發(fā)展相關(guān)，但并不能否定PLA2R1 IgG1抗體的存在與否與疾病的嚴(yán)重程度或病程無關(guān)。膜性腎病的發(fā)病機理中，PLA2R1的作用目前還不清楚，可能僅僅是抗原抗體結(jié)合補體介導(dǎo)腎小球足細(xì)胞損傷。

7 PLA2R1與動脈粥樣硬化

PLA2R1與LDL-C和HDL-C的代謝密切相關(guān)。PLA2R1基因rs2203053位點C突變?yōu)門明顯增高了LDL-C水平, rs665135位點C突變?yōu)門在HDL-C代謝的分子遺傳學(xué)機理中發(fā)揮重要作用。有研究[27]發(fā)現(xiàn)M 型sPLA2受體的mRNA也存在于人平滑肌細(xì)胞，并且推測sPLA2-ⅡA在血管平滑肌的功能可能由位于細(xì)胞質(zhì)膜的sPLA2受體所介導(dǎo)。有學(xué)者[28]報道，人單核細(xì)胞和THP-1單核細(xì)胞表達(dá)sPLA2 M 型受體，而動脈粥樣硬化的發(fā)生是sPLA2與位于單核細(xì)胞上sPLA2 M 型受體結(jié)合形成復(fù)合物所致。肝素、阿司匹林、吲哚美辛以及阿米洛芬這些非甾體藥物表現(xiàn)出抑制sPLA2-ⅡA活性，Boilard等[28]認(rèn)為sPLA2抑制劑的抗炎效應(yīng)不僅僅是因為抑制了sPLA2的活性，并且還調(diào)節(jié)了sPLA2與M 型受體或其他未知蛋白的結(jié)合。因此PLA2R1可能與動脈粥樣硬化有關(guān)。

8 總結(jié)與展望

目前PLA2R1的功能研究還甚少。已有的研究結(jié)果讓我們大膽猜想它在調(diào)節(jié)正常細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞周期中發(fā)揮重要作用，腫瘤危險程度分級及分級治療相關(guān)，探索其在檢測腫瘤治療效果、疾病復(fù)發(fā)治療、腫瘤抑制劑的研發(fā)方面的新途徑，為臨床實踐提供新的依據(jù)。

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