1选择素的结构和功能
选择素是一组长链跨膜糖蛋白,选择素由胞外区N末端序列(120个氨基酸)、植物血凝素(PHA)同源区(约40个氨基酸)、表皮生长因子(EGF)同源区(约60个氨基酸)、不同数目的补体调节蛋白重复区(CRP重复区)及一个短的胞浆尾部组成。选择素家族中,40%~60%的氨基酸序列具有同源性,其PHA同源区可能是选择素与配体结合及参与细胞间选择性粘附的重要部位,该区域还与肝脏同类物质及唾液酸糖蛋白受体、甘露糖结合蛋白及IgE fc受体等具有同源性;EGF同源区与因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ及Ⅻ等凝血因子具有同源性:CRP重复区则与补体系统的H因子、F因子及DAF(CD55)等具有同源性。在疾病过程中,选择素可捕获和迁徙白细胞,激活捕获的白细胞及内皮细胞,参与细胞间选择性识别和粘附以及调节白细胞归巢及渗出。白介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子(TNF)-α、干扰素(IFN)-γ及细菌内毒素(如LPS)等可上调选择素的表达[1]。
2选择素的类型
现知选择素家族主要有三个成员,分别为E-选择素(CD62E)、P-选择素(CD62P)和L-选择素(CD62L),其cDNA已被克隆,序列已被分析[1,2]。选择素的分子差异取决于CRP重复区的数目,选择素通过其PHA同源区和Lewis x(sLex)的唾液酸形式相结合。这种情形在机体几种类型细胞中普遍存在,包括循环白细胞。然而,这种相互作用取决于sLex结合的蛋白质结构。
2.1 e-选择素
E-选择素(CD62E)由IL-1、TNF-α和LPS激活的内皮细胞产生,表达E-选择素的血管内皮细胞主要集中在毛细血管及后微静脉。E-选择素分子的凝集区主要决定白细胞粘附于内皮细胞,而其EGF同源区调节其构型改变,增加粘附的亲合力和特异性。粒细胞和单核细胞表达的E-选择素配体为唾液酸-sLex,与E-选择素结合的部位主要由sLex上的岩藻糖和唾液酸决定。内皮细胞产生E-选择素后24小时释放入血,形成可溶性的分子。可溶性E-选择素可诱导Mac-1(CD11b/CD18)活化,对多形核粒细胞有趋化作用,它也是内皮细胞活化的证据。临床上可以检测可溶性E-选择素作为内皮细胞损伤的特异性的指标。
2.2 p-选择素
P-选择素(CD62P)由内皮细胞和血小板表达,主要储存于内皮细胞的Weibel-Palade小体和血小板的α颗粒内,经凝血酶、细胞因子、LPS、组织胺或白三烯C4等激活后快速表达于血管内皮细胞表面。P-选择素表达迅速,高峰在刺激后的5~10分钟,约20分钟后消失。这种瞬时表达可能与炎症早期有关。P-选择素能介导血管内皮细胞早期捕获未激活的多形核粒细胞,这种作用不依赖于β2整合素(CD11/CD18),却与内皮细胞血小板活化因子(PAF)表达有关。P-选择素能增加外周血单核细胞(PMN)和血管内皮细胞与ICAM-1的亲合力。可溶性P-选择素可见于正常人血浆中,其分子量较血管内皮细胞膜表面形式小,主要缺少跨膜区结构。P-选择素可抑制 pMN通过整合素CD11b与血管内皮细胞粘附,表明其有抗炎作用。
2.3 l-选择素
L-选择素(CD62L)存在于中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞表面。IL-8、趋化蛋白、丝裂原、GM-CSF、LPS等可刺激其表达。L-选择素与内皮细胞膜上的糖基化依赖的细胞粘附分子-1(GlyCAM-1)、CD34和粘膜地址素-1(mucosal vascular addressin MAdC AM-1)的变异形sLex粘附[1]。L-选择素与白细胞-内皮细胞早期接触及白细胞附壁有关。L-选择素可从活化的白细胞表面快速脱落,成为可溶状态的粘附分子。可溶性L-选择素与膜上的L-选择素相比,其EGF同源区有所改变从而导致其亲合力的下降。
3选择素与慢性肝脏疾病
慢性病毒性肝炎的淋巴细胞与内皮细胞粘附、渗出及与肝细胞的粘附是由粘附分子所介导的。Kaplanski等[3]研究了22例慢性HCV患者血清中的sE-选择素、sICAM-1、sVCAM-1、IL-1与TNF-α,发现这些分子水平均升高。sICAM-1和sE-选择素与TNF-α及谷丙转氨酶水平有关,且sE-选择素和sVCAM-1与肝纤维化相关。HCV感染期间,测定可溶性粘附分子对随访肝炎症和肝纤维化是一种简单的方法。
在原发性胆汁性肝硬化、酒精性肝病、肝硬化及其他慢性肝病中,血管内皮细胞所见的E-选择素与淋巴细胞浸润有关。E-选择素也可作为肝浸润淋巴细胞的一种地址素(addresin),可见其血中水平增高。Adams等[4]用E-选择素嵌合蛋白检测慢性肝病中肝浸润淋巴细胞上新产生的E-选择素配体,不到10%的淋巴细胞能结合嵌合蛋白,因此认为E-选择素不能成为肝浸润淋巴细胞的地址素,其他的分子与淋巴细胞“归巢”至肝脏有关。此外,肝Kupffer细胞亦可结合E-选择素嵌合蛋白,提示其可表达E-选择素配体。正常肝脏不表达E-选择素,但在原发性胆汁性肝硬化患者的门管区的一些小血管中可见其表达,这种表达对白细胞沿着内皮细胞的早期粘附和滚动特别重要。近来研究显示[5]在原发性胆汁性肝硬化患者血清中,sE-选择素和sICAM-1升高,这种可溶性细胞粘附分子的升高直接与膜结合粘附分子的表达程度有关。在组织学上,这种升高与疾病的发展明显相关,并与肝中内皮细胞激活,白细胞的粘附和浸润有关。
4选择素与肝肿瘤
肝瘤转移是一个复杂的生物学过程,整个过程中都存在着瘤细胞与瘤细胞、内皮细胞以及细胞外基质之间的粘连和解粘连的问题。尽管许多学者利用分子生物学技术进行体外及体内实验和原位观察分析不同粘附分子表达、丢失对瘤细胞侵袭及转移能力的影响,但目前有关此方面的进展尚不多。近来有证据显示[6],E-选择素与肿瘤的生长和转移有关,E-选择素可增加肿瘤血管形成和瘤细胞粘附于内皮细胞。肝细胞性胆癌患者的血清sE选择素、sICAM-1和sVCAM-1明显高于正常人,肝组织免疫组化显示这些粘附分子的表达增加。瘤细胞仅ICAM-1增加,E-选择素和VCAM-1不表达。这些结果提示,肝细胞性肝癌患者血清中细胞粘附分子水平的增加主要与肝脏炎症有关。由乳腺癌[7]和结肠癌[8]等转移的肝肿瘤中,sE-选择素平均浓度明显高于非转移性肝肿瘤。sLex和sE-选择素可用作肿瘤转移的标志物。Brtodt等[9]用有高度转移至肝的瘤细胞株(H-59)研究发现,应用E-选择素单杭(Mab9A9)可完全和特异地阻止肿瘤细胞与活化的内皮细胞粘附,这种单抗可明显特异地抑制瘤细胞