正五聚體蛋白3在自身免疫性疾病中的研究進(jìn)展

路玲玲，柴克霞

(青海大學(xué)附屬醫(yī)院風(fēng)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(gè)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(gè)新成員，是長鏈PTX，其與CRP、SAP一樣，也是一種急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，也可參與機(jī)體的防御反應(yīng)、免疫功能、細(xì)胞凋亡、炎癥反應(yīng)、血管重塑等多種生物學(xué)功能。且其敏感性更高，在疾病的早期更易被檢測(cè)出來，因此PTX3更能迅速反映機(jī)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。

1 正五聚體蛋白家族(PTXs)概述

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(duì)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(duì)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(gè)相同的亞單位構(gòu)成，故被稱為正五聚體蛋白，是第一個(gè)被篩選出來的長PTX[1]。

2 PTX3的分子結(jié)構(gòu)

人PTX3基因位于第3號(hào)染色體上(3q25)，其啟動(dòng)子包含AP-1、NFκB、Sp1和NF-IL6位點(diǎn)。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(gè)外顯子和2個(gè)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(gè)外顯子編碼而成。成熟的分泌型PTX3相對(duì)分子量為40 165，由381 個(gè)氨基酸組成，其中包含17 個(gè)信號(hào)肽，羧基端PTX結(jié)構(gòu)域由203個(gè)氨基酸組成，氨基末端包含178個(gè)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(xué)活性。

3 PTX3的合成與表達(dá)調(diào)控

與短PTX不同，PTX3的產(chǎn)生主要不是在肝臟中，而是由巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、活化的內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和其他組織如腎細(xì)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(dá)和產(chǎn)生，而IL-10誘導(dǎo)樹突細(xì)胞和單核細(xì)胞中PTX3的表達(dá)[4]。

4 PTX3的功能

PTX3在一定程度上與CRP有著類似的生理學(xué)功能，當(dāng)機(jī)體在嚴(yán)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(cè)升高到200～800 ng/mL。PTX3不識(shí)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(bǔ)體途徑，這取決于其表達(dá)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(xì)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 PTX3在自身免疫性疾病中的臨床研究

5.1 PTX3與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎 類風(fēng)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(dá)，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(shí)當(dāng)RA患者中不存在活化的單核/巨噬細(xì)胞及其產(chǎn)物時(shí)，PTX3仍可被檢測(cè)到。說明從滑膜組織中獲得的細(xì)胞幾乎全都是B型成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞，巨噬細(xì)胞因子的產(chǎn)生不能解釋PTX3的表達(dá)。因此，PTX3的表達(dá)被認(rèn)為是RA滑膜細(xì)胞持續(xù)活化的指標(biāo)。誘導(dǎo)產(chǎn)生的PTX3通過結(jié)合C1q，激活C級(jí)聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而增強(qiáng)RA中炎癥和組織損傷的補(bǔ)體介導(dǎo)機(jī)制[9]。PTX3可能在RA的炎癥環(huán)路中起作用，其作為疾病活動(dòng)標(biāo)志物的相關(guān)性值得進(jìn)一步研究。

5.2 PTX3與大動(dòng)脈炎 大動(dòng)脈炎(Takayasu arteritis，TA)是指主動(dòng)脈及其分支的慢性進(jìn)行性非特異性炎性疾病，表現(xiàn)為相應(yīng)部位動(dòng)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(shí)相反應(yīng)蛋白，在發(fā)生血管炎的局部，PTX3可由平滑肌細(xì)胞或血管內(nèi)皮細(xì)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(yùn)用酶聯(lián)免疫吸附法對(duì)45例TA患者及25例健康體檢者血漿PTX3水平進(jìn)行分析，結(jié)果顯示TA患者PTX3水平顯著高于健康人；且活動(dòng)期顯著高于穩(wěn)定期，并與疾病活動(dòng)性評(píng)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(shí)，DC 介導(dǎo)的TNF-α的持續(xù)生成和凋亡細(xì)胞的清除障礙，可打破SLE患者對(duì)自身抗原的免疫耐受，進(jìn)而導(dǎo)致SLE 的進(jìn)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(jī)制可能與凋亡細(xì)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(dá)。PTX3可激活系膜細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞，并誘導(dǎo)其產(chǎn)生炎癥介質(zhì)參與補(bǔ)體激活途徑及凋亡細(xì)胞的清除，進(jìn)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(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)，提示PTX3可作為評(píng)價(jià)腎損害的指標(biāo)之一。龐韻等[14]研究也表明，活動(dòng)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(dòng)指數(shù)(SLEDAI)評(píng)分、血清肌酐值、腎臟病理活動(dòng)指數(shù)(AI)及血清補(bǔ)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(xì)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(gè)器官和系統(tǒng)。PTX3 可預(yù)存于中性粒細(xì)胞的特殊顆粒內(nèi)，當(dāng)中性粒細(xì)胞受到TNF-α 等炎性介質(zhì)的刺激后可發(fā)生凋亡，儲(chǔ)存的 PTX3 隨即釋放到胞外，表明血管炎具有活動(dòng)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(jìn)中性粒細(xì)胞胞外捕網(wǎng)(neutrophil extracellular traps，NETs) 的形成[15]，進(jìn)而促使中性粒細(xì)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(jìn)展的機(jī)制尚不明確，但已確定的是，基質(zhì)成纖維細(xì)胞在其發(fā)展中起重要作用，可通過增強(qiáng)體外細(xì)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(xì)胞的增殖在SSc發(fā)病過程中的意義尚不清楚，但有報(bào)道顯示，硬皮病患者的成纖維細(xì)胞可在體外被激活，但是這種持續(xù)激活的機(jī)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(dòng)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(xì)胞中的組成型和誘導(dǎo)型表達(dá)和來自SSc患者的單核細(xì)胞。TNF-α和IL-1可導(dǎo)致SSc成纖維細(xì)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(xì)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(xì)胞凋亡。

6 小結(jié)與展望

隨著臨床試驗(yàn)研究的不斷進(jìn)展，以及對(duì)PTX3認(rèn)識(shí)的不斷深入，許多證據(jù)表明PTX3與CRP一樣，可作為炎癥、動(dòng)脈粥樣硬化、血管損傷及自身免疫病等的血清學(xué)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，且其敏感性明顯高于CRP，更容易在疾病的初期被檢測(cè)出，對(duì)疾病活動(dòng)性的監(jiān)測(cè)有重要意義，逐漸被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域[20]。目前對(duì)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(jī)制及作用尚不清楚，仍需要大量的臨床研究來證實(shí)其在自身免疫性疾病中的價(jià)值。