纤维蛋白胶凝素-3研究进展
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1 2 ] 面糖类配体结合率达 4 1 %[ 。 [ 1 1 ]
4 F i c o l i n 3与疾病的研究 有研究发现 F i c o l i n 3在正常健康人群血清中的
[ 1 5 ] 含量 约 为 7~2 3μ g / m l ; M u n t h e F o g等 人 在 对
在人体内已发现三种 F i c o l i n蛋白: F i c o l i n 1 、 F i c o l i n 2和 F i c o l i n 3 。F i c o l i n 2与 F i c o l i n 1的氨基酸序列 具有 8 0 %的同源性, 而F i c o l i n 3与 F i c o l i n 2、 F i c o
7 ] 量表达远远大于肝脏及其他组织 [ , 肺中由支气管
分泌到肺 纤毛上皮细胞和Ⅱ 型肺泡上皮细胞产生, i c o l i n 3由胆管上皮细胞和肝细胞产 泡中。肝脏中 F 生, 分泌到胆管中; 目前, 还在胰腺、 心脏、 肾脏、 脾 脏、 淋巴结、 小肠、 胎盘、 前列腺、 卵巢、 睾丸、 胸腺、 扁 桃体等证实有 F C N 3基因的表达, 在脑组织中也检
2 4 ] 径, 已证实是机体天然免疫中的关键分子 [ 。此
外, 也有研究证实 F i c o l i n 通过调理吞噬作用介导细
5 6 ] 胞凋亡, 参于机体防御反应 [ 。
2 F i c o l i n 3分布和分子结构 F i c o l i n 3主要在肝脏和肺中表达, 在肺中的大
1 7 ] 1 8 ] 与系统性红斑狼疮 [ 、 一些肝脏疾病 [ 、 严重免疫 1 9 ] 2 0 ] 2 1 ] 缺陷 [ 、 儿 童 肿 瘤 患 者[ 、 卵 巢 肿 瘤[ 和糖尿 2 2 ] 病[ 有关。
。也有人观
中图分类号: R 3 4 文献标识码:A D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / J . i s s n . 1 6 7 2 6 7 9 0 . 2 0 1 1 . 0 2 . 0 4 0
补体系统在体内参于机体抗微生物防御反应, 亦介导免疫病理的损伤性反应, 具有重要的生物学 作用。根据其激活过程起始顺序的不同分为三条途 由抗原 抗体复合物结合 C 1 q启动; 径: ①经典途径: l e c t i np a t h w a y ) : 由炎症期产生的蛋 ②凝集素途径( 白与病原体结合启动激活, 又称甘露糖结合凝集素 ( M B L ) 途径; 由病原微生物等直接提 ③ 旁路途径: 供补体激活级联反应得以进行的接触表面。三条途 径中直接针对激活的最重要步骤是 C 3的裂解, 依 次产生 C 3 / C 5转换酶, 并随后进入共同的末路途 径, 形成膜攻击复合物( M A C ) C 5 b 9并产生溶解细 胞效应。 迄今已发现两种模式识别分子( P R M s ) 参于激 活补体系统凝集素途径( t h el e c t i np a t h w a y ) : 甘露糖 结合凝集素( M B L ) 和纤维蛋白胶凝素( F i c o l i n ) 。这 两种分子能识别病原体表面的病原相关模式分子 ( P A M P s ) 并与之结合, 激活 M B L相关的丝氨酸蛋白 酶( M A S P s ) , 从而启动凝集素途径, 是机体天然免疫 的重要防御机制。在纤维蛋白胶凝素家族中, 纤维 蛋白胶凝素 3 ( F i c o l i n 3 , 又称为 H f i c o l i n或 H a k a t a 抗原) , 作为一种模式识别分子, 除了与甘露糖结合 凝集素( M B L ) 相关的丝氨酸蛋白酶( M A S P s ) 结合, 激活补体系统的凝集素途径外, 还可参于调理吞噬, 介导细胞凋亡。本文将从其分子结构、 基因多态性 研究、 生物学功能、 与疾病关系的研究等方面进行简 要叙述。 1 F i c o l i n 家族 F i c o l i n最初是从猪子宫内膜中分离纯化, 目前
F i c o l i n 3启 动 凝 集 素 途 径 的 能 力 强 于 F i c o l i n 2 、 M B L和 F i c o l i n 1 , 并证实 F i c o l i n 3具有耐细菌胶原
7 ] 。F i c o l i n 3介导的补体凝集素途径的激 酶的特性 [
[ 7 ] 测到低水平的 m R N A 。
F i c o l i n 3以多聚体的形式存在, 由1 8条分子量 为3 4 k D a 肽链构成, 每条肽链由 2 9 9个氨基酸构成。 N 端包 括 半 胱 氨 酸 残 基 和 带 有 典 型 G l y X a a Y a a ( G l y 为甘氨酸、 X a a 、 Y a a 指任意氨基酸) 重复序列 的胶原样结构域, 使 3条相同肽链互相缠绕, 在形成 三聚体的基础上, 每三个亚单位进一步由球形纤维 F B G区) 的二硫键相连形成寡聚 蛋白原样结构域( 体, 再以非共价形式构成多聚体。 C 端具有与 M B L 的糖类识别区( C R D ) 相似的球形纤维蛋白原样结
[ 1 0 ] [ 9 ]
。多聚
体形式的 F i c o l i n 3可与 M A S P s 结合, 激活补体的凝
活是机体早期天然免疫的重要防御机制。 F i c o l i n 3的调 理 吞 噬 作 用: F i c o l i n 3N 端的胶 原样结构域能使在级联反应过程中水解产物 C 3 b 可直接与散在于细菌细胞表面的糖蛋白共价结合, 使巨噬细胞和中性粒细胞表面的 C 3 b受体与表面 3 b 结合的细胞结合并发挥吞噬作用。 F i c o l i n 3 和C 不仅介导宿主对细菌的调理吞噬作用, 还可介导巨 噬细胞对自身凋亡细胞的调理 吞 噬 作 用。 H o n o r é 等人运用流式细胞仪观察 F i c o l i n 3与凋亡细胞的结 合情况及 F i c o l i n 3与巨噬细胞共同孵育后的粘附吞 i c o l i n 3与坏死细胞具有不 噬作用, 该实验观察到 F 同于 M B L 、 F i c o l i n 2的特殊结合方式, 并证实 F i c o l i n 3与晚期凋亡细胞结合且能显著增强巨噬细胞 对细胞的粘附吞噬作用, 推测 F i c o l i n 3通过调理作
2 3 7名 1 8~6 2岁 丹 麦 健 康 人 群 的 研 究 发 现, 血清 F i c o l i n 3平均浓度为 2 4μ g / m l ( 3 . 5~ 5 3 . 9μ g / m l ) ,
1 6 ] 不同年龄与性别人群无统计学差异 [ 。瑞士的一
项对 1 2 0名儿童和 3 5 0名成人的研究中发现, F i c o 提出儿童与 成 人 血 清 l i n 3随年龄的变化而变化, F i c o l i n 3的正常值范围应不同。 关于血清 F i c o l i n 3水平的研究目前主要集中在 一些慢性疾病中。有研究发现, 血清 F i c o l i n 3浓度
基金项目: 国家自然基金面上项目( 3 0 8 7 1 2 0 4 , 8 1 0 7 0 6 4 9 ) ; 上 0 8 D Z 2 2 3 0 2 0 0 ) 海市糖尿病重点实验室建设( 作者简介: 陈勰, 硕士在读, E m a i l : x i e z i 1 9 8 5 1 1 1 8 @g m a i l . c o m 通讯作者: 陈海冰, 博士, 副主任医师, E m a i l : h b c h e n 7 2 @y a h o o . c o m . c n
· ·2 1 4
中国临床保健杂志 2 0 1 1年 4月第 1 4卷第 2期 C h i nJ C l i nH e a l t h c , A p r i l 2 0 1 1 , V o l . 1 4 , N O . 2
8 ] 构域 [ , 可与病原体表面糖类位点如 G l c N a c 和其他
1 4 ] 用, 维持机体组织体内平衡 [ 。
。虽然进化树的建立提示了 F i c o l i n
Leabharlann Baidu
3可能有古老的起源, 但尚未在其他物种中发现 F i c o l i n 3的蛋白的直系同源物。 3 F i c o l i n 3的生物学作用 F i c o l i n 3的 糖 类 识 别 作 用: F i c o l i n 3C 端的 F B G结合区, 已证实可以与微生物表面 N 乙 酰 D 半乳糖胺( G a l N A c ) 、 G l c N A c 和D 岩藻糖等糖结构 结合, 由于以上糖类配体是细菌等微生物表面的常 见结构而在哺乳动物中罕见, 因此 F i c o l i n 3可区分 病原体和宿主正常组织。F i c o l i n 3能使包被鼠伤寒 沙门氏菌、 明尼苏达沙门氏菌及大肠杆菌( O 1 1 1 ) 脂 多糖( L P S ) 的红细胞凝集, 且此类红细胞凝集能被 G a l N A c 、 G l c N A c和 D 岩 藻 糖 抑 制, 进一步证实了 F i c o l i n 3具有凝集素活性。此外, 有实验证实血清 F i c o l i n 3能与浅绿气球菌( A e r o c o c c u s v i r i d a n s ) 产生 的多糖( P S A ) 结合, 从而抑制其生长
中国临床保健杂志 2 0 1 1年 4月第 1 4卷第 2期 C h i nJ C l i nH e a l t h c , A p r i l 2 0 1 1 , V o l . 1 4 , N O . 2
·2 1 3 ·
·综述·
纤维蛋白胶凝素 3研究进展
陈勰, 陈海冰
( 上海交通大学附属第六人民医院内分泌代谢科, 上海市糖尿病研究所, 上海市糖尿病重点实验室, 上海市糖尿病临床医学 中心, 上海 2 0 0 2 3 3 )
1 ] l i n 1分别具有 4 8 %的同源性 [ 。除了人类以外, 在
其他动物体内也证实有 F i c o l i n蛋白的存在, 如啮齿 动物、 猪、 刺猬及非洲蟾蜍等脊椎动物和海鞘等非脊 椎动物。根据其分布不同, 将F i c o l i n大致分为血清 i c o l i n 2和 F i c o l i n 型和非血清型: 血清型如人体内 F 3 、 小鼠的 f i c o l i nA和猪体内的 f i c o l i nα ; 非血清型如 i c o l i n 1 、 小鼠 f i c o l i nB和猪 f i c o l i nβ 。 人F F i c o l i n 作为模式识别分子, 可直接识别 N 乙酰 G l c N a c ) , 继而激活 M A S P s , 启动凝集素途 葡糖胺(
乙酰化合物等结合。 G a r l a t t i 证实 F i c o l i n 3的 F B G 区域的晶状结构仅有 1个 C R D结合位点 集素途径。 F i c o l i n 3蛋白由位于 1 p 3 6 . 1 1的 F C N 3基因编 码, 目前已经发现 F C N 3基因具有两种剪接变异体: 转录剪接体 1表达为有较长 C 端的转录物, 但并不 影响蛋白质序列; 转录剪接体 2由于外显子 4的缺 失, 造成其翻译为较正常 f i c o l i n 3少 1 1个氨基酸的 蛋白。但转录剪接体 2的转录物尚未在蛋白水平得 以证实。F C N 3基因的在小鼠中的同源基因被认为 是在 4号染色体上的伪基因, 其序列中包含了一些 终止密码子
4 F i c o l i n 3与疾病的研究 有研究发现 F i c o l i n 3在正常健康人群血清中的
[ 1 5 ] 含量 约 为 7~2 3μ g / m l ; M u n t h e F o g等 人 在 对
在人体内已发现三种 F i c o l i n蛋白: F i c o l i n 1 、 F i c o l i n 2和 F i c o l i n 3 。F i c o l i n 2与 F i c o l i n 1的氨基酸序列 具有 8 0 %的同源性, 而F i c o l i n 3与 F i c o l i n 2、 F i c o
7 ] 量表达远远大于肝脏及其他组织 [ , 肺中由支气管
分泌到肺 纤毛上皮细胞和Ⅱ 型肺泡上皮细胞产生, i c o l i n 3由胆管上皮细胞和肝细胞产 泡中。肝脏中 F 生, 分泌到胆管中; 目前, 还在胰腺、 心脏、 肾脏、 脾 脏、 淋巴结、 小肠、 胎盘、 前列腺、 卵巢、 睾丸、 胸腺、 扁 桃体等证实有 F C N 3基因的表达, 在脑组织中也检
2 4 ] 径, 已证实是机体天然免疫中的关键分子 [ 。此
外, 也有研究证实 F i c o l i n 通过调理吞噬作用介导细
5 6 ] 胞凋亡, 参于机体防御反应 [ 。
2 F i c o l i n 3分布和分子结构 F i c o l i n 3主要在肝脏和肺中表达, 在肺中的大
1 7 ] 1 8 ] 与系统性红斑狼疮 [ 、 一些肝脏疾病 [ 、 严重免疫 1 9 ] 2 0 ] 2 1 ] 缺陷 [ 、 儿 童 肿 瘤 患 者[ 、 卵 巢 肿 瘤[ 和糖尿 2 2 ] 病[ 有关。
。也有人观
中图分类号: R 3 4 文献标识码:A D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / J . i s s n . 1 6 7 2 6 7 9 0 . 2 0 1 1 . 0 2 . 0 4 0
补体系统在体内参于机体抗微生物防御反应, 亦介导免疫病理的损伤性反应, 具有重要的生物学 作用。根据其激活过程起始顺序的不同分为三条途 由抗原 抗体复合物结合 C 1 q启动; 径: ①经典途径: l e c t i np a t h w a y ) : 由炎症期产生的蛋 ②凝集素途径( 白与病原体结合启动激活, 又称甘露糖结合凝集素 ( M B L ) 途径; 由病原微生物等直接提 ③ 旁路途径: 供补体激活级联反应得以进行的接触表面。三条途 径中直接针对激活的最重要步骤是 C 3的裂解, 依 次产生 C 3 / C 5转换酶, 并随后进入共同的末路途 径, 形成膜攻击复合物( M A C ) C 5 b 9并产生溶解细 胞效应。 迄今已发现两种模式识别分子( P R M s ) 参于激 活补体系统凝集素途径( t h el e c t i np a t h w a y ) : 甘露糖 结合凝集素( M B L ) 和纤维蛋白胶凝素( F i c o l i n ) 。这 两种分子能识别病原体表面的病原相关模式分子 ( P A M P s ) 并与之结合, 激活 M B L相关的丝氨酸蛋白 酶( M A S P s ) , 从而启动凝集素途径, 是机体天然免疫 的重要防御机制。在纤维蛋白胶凝素家族中, 纤维 蛋白胶凝素 3 ( F i c o l i n 3 , 又称为 H f i c o l i n或 H a k a t a 抗原) , 作为一种模式识别分子, 除了与甘露糖结合 凝集素( M B L ) 相关的丝氨酸蛋白酶( M A S P s ) 结合, 激活补体系统的凝集素途径外, 还可参于调理吞噬, 介导细胞凋亡。本文将从其分子结构、 基因多态性 研究、 生物学功能、 与疾病关系的研究等方面进行简 要叙述。 1 F i c o l i n 家族 F i c o l i n最初是从猪子宫内膜中分离纯化, 目前
F i c o l i n 3启 动 凝 集 素 途 径 的 能 力 强 于 F i c o l i n 2 、 M B L和 F i c o l i n 1 , 并证实 F i c o l i n 3具有耐细菌胶原
7 ] 。F i c o l i n 3介导的补体凝集素途径的激 酶的特性 [
[ 7 ] 测到低水平的 m R N A 。
F i c o l i n 3以多聚体的形式存在, 由1 8条分子量 为3 4 k D a 肽链构成, 每条肽链由 2 9 9个氨基酸构成。 N 端包 括 半 胱 氨 酸 残 基 和 带 有 典 型 G l y X a a Y a a ( G l y 为甘氨酸、 X a a 、 Y a a 指任意氨基酸) 重复序列 的胶原样结构域, 使 3条相同肽链互相缠绕, 在形成 三聚体的基础上, 每三个亚单位进一步由球形纤维 F B G区) 的二硫键相连形成寡聚 蛋白原样结构域( 体, 再以非共价形式构成多聚体。 C 端具有与 M B L 的糖类识别区( C R D ) 相似的球形纤维蛋白原样结
[ 1 0 ] [ 9 ]
。多聚
体形式的 F i c o l i n 3可与 M A S P s 结合, 激活补体的凝
活是机体早期天然免疫的重要防御机制。 F i c o l i n 3的调 理 吞 噬 作 用: F i c o l i n 3N 端的胶 原样结构域能使在级联反应过程中水解产物 C 3 b 可直接与散在于细菌细胞表面的糖蛋白共价结合, 使巨噬细胞和中性粒细胞表面的 C 3 b受体与表面 3 b 结合的细胞结合并发挥吞噬作用。 F i c o l i n 3 和C 不仅介导宿主对细菌的调理吞噬作用, 还可介导巨 噬细胞对自身凋亡细胞的调理 吞 噬 作 用。 H o n o r é 等人运用流式细胞仪观察 F i c o l i n 3与凋亡细胞的结 合情况及 F i c o l i n 3与巨噬细胞共同孵育后的粘附吞 i c o l i n 3与坏死细胞具有不 噬作用, 该实验观察到 F 同于 M B L 、 F i c o l i n 2的特殊结合方式, 并证实 F i c o l i n 3与晚期凋亡细胞结合且能显著增强巨噬细胞 对细胞的粘附吞噬作用, 推测 F i c o l i n 3通过调理作
2 3 7名 1 8~6 2岁 丹 麦 健 康 人 群 的 研 究 发 现, 血清 F i c o l i n 3平均浓度为 2 4μ g / m l ( 3 . 5~ 5 3 . 9μ g / m l ) ,
1 6 ] 不同年龄与性别人群无统计学差异 [ 。瑞士的一
项对 1 2 0名儿童和 3 5 0名成人的研究中发现, F i c o 提出儿童与 成 人 血 清 l i n 3随年龄的变化而变化, F i c o l i n 3的正常值范围应不同。 关于血清 F i c o l i n 3水平的研究目前主要集中在 一些慢性疾病中。有研究发现, 血清 F i c o l i n 3浓度
基金项目: 国家自然基金面上项目( 3 0 8 7 1 2 0 4 , 8 1 0 7 0 6 4 9 ) ; 上 0 8 D Z 2 2 3 0 2 0 0 ) 海市糖尿病重点实验室建设( 作者简介: 陈勰, 硕士在读, E m a i l : x i e z i 1 9 8 5 1 1 1 8 @g m a i l . c o m 通讯作者: 陈海冰, 博士, 副主任医师, E m a i l : h b c h e n 7 2 @y a h o o . c o m . c n
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中国临床保健杂志 2 0 1 1年 4月第 1 4卷第 2期 C h i nJ C l i nH e a l t h c , A p r i l 2 0 1 1 , V o l . 1 4 , N O . 2
8 ] 构域 [ , 可与病原体表面糖类位点如 G l c N a c 和其他
1 4 ] 用, 维持机体组织体内平衡 [ 。
。虽然进化树的建立提示了 F i c o l i n
Leabharlann Baidu
3可能有古老的起源, 但尚未在其他物种中发现 F i c o l i n 3的蛋白的直系同源物。 3 F i c o l i n 3的生物学作用 F i c o l i n 3的 糖 类 识 别 作 用: F i c o l i n 3C 端的 F B G结合区, 已证实可以与微生物表面 N 乙 酰 D 半乳糖胺( G a l N A c ) 、 G l c N A c 和D 岩藻糖等糖结构 结合, 由于以上糖类配体是细菌等微生物表面的常 见结构而在哺乳动物中罕见, 因此 F i c o l i n 3可区分 病原体和宿主正常组织。F i c o l i n 3能使包被鼠伤寒 沙门氏菌、 明尼苏达沙门氏菌及大肠杆菌( O 1 1 1 ) 脂 多糖( L P S ) 的红细胞凝集, 且此类红细胞凝集能被 G a l N A c 、 G l c N A c和 D 岩 藻 糖 抑 制, 进一步证实了 F i c o l i n 3具有凝集素活性。此外, 有实验证实血清 F i c o l i n 3能与浅绿气球菌( A e r o c o c c u s v i r i d a n s ) 产生 的多糖( P S A ) 结合, 从而抑制其生长
中国临床保健杂志 2 0 1 1年 4月第 1 4卷第 2期 C h i nJ C l i nH e a l t h c , A p r i l 2 0 1 1 , V o l . 1 4 , N O . 2
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纤维蛋白胶凝素 3研究进展
陈勰, 陈海冰
( 上海交通大学附属第六人民医院内分泌代谢科, 上海市糖尿病研究所, 上海市糖尿病重点实验室, 上海市糖尿病临床医学 中心, 上海 2 0 0 2 3 3 )
1 ] l i n 1分别具有 4 8 %的同源性 [ 。除了人类以外, 在
其他动物体内也证实有 F i c o l i n蛋白的存在, 如啮齿 动物、 猪、 刺猬及非洲蟾蜍等脊椎动物和海鞘等非脊 椎动物。根据其分布不同, 将F i c o l i n大致分为血清 i c o l i n 2和 F i c o l i n 型和非血清型: 血清型如人体内 F 3 、 小鼠的 f i c o l i nA和猪体内的 f i c o l i nα ; 非血清型如 i c o l i n 1 、 小鼠 f i c o l i nB和猪 f i c o l i nβ 。 人F F i c o l i n 作为模式识别分子, 可直接识别 N 乙酰 G l c N a c ) , 继而激活 M A S P s , 启动凝集素途 葡糖胺(
乙酰化合物等结合。 G a r l a t t i 证实 F i c o l i n 3的 F B G 区域的晶状结构仅有 1个 C R D结合位点 集素途径。 F i c o l i n 3蛋白由位于 1 p 3 6 . 1 1的 F C N 3基因编 码, 目前已经发现 F C N 3基因具有两种剪接变异体: 转录剪接体 1表达为有较长 C 端的转录物, 但并不 影响蛋白质序列; 转录剪接体 2由于外显子 4的缺 失, 造成其翻译为较正常 f i c o l i n 3少 1 1个氨基酸的 蛋白。但转录剪接体 2的转录物尚未在蛋白水平得 以证实。F C N 3基因的在小鼠中的同源基因被认为 是在 4号染色体上的伪基因, 其序列中包含了一些 终止密码子