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近年來認識到,內(nèi)毒素在致病過程中有兩種媒介因子參與。一種是脂多糖結(jié)合蛋白(Lipopoly saceharide Binding Protein,LBP);另一種為脂多糖受體(CD14),脂多糖受體有兩種存在形式。
研究發(fā)現(xiàn),脂多糖結(jié)合蛋白/脂多糖受體是體內(nèi)增敏脂多糖細胞效應的重要系統(tǒng)。脂多糖是58-60KD的糖蛋白,是一種急性反應蛋白,主要由肝臟合成釋放入血。脂多糖結(jié)合蛋白與脂多糖的類脂A結(jié)合,結(jié)合部位位于其NH2-末端200個氨基酸內(nèi)。當脂多糖為pg/ml水平時,脂多糖的效應依賴脂多糖結(jié)合蛋白,而較大劑量(0.1ug/ml)脂多糖無需脂多糖結(jié)合蛋白即可直接激活細胞。在細胞對脂多糖的應答過程中,脂多糖結(jié)合蛋白主要起催化作用。即脂多糖結(jié)合蛋白將脂多糖單體從其多體中轉(zhuǎn)運到脂多糖受體,加速脂多糖與脂多糖受體的結(jié)合。
1982年在第一屆國際白細胞分類會議上首-次提出分化抗原14(CD14)。最初認為CD14是髓源性細胞的分化抗原,僅表達在成熟細胞表面,主要用于輔助診斷急性髓源性白血病。1986年人類CD14被克隆出來,但其功能不清楚。直到1990年,Wright等發(fā)現(xiàn)CD14在脂多糖刺激單核細胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子-α中起重要作用,才認識到CD14是脂多糖的受體。
脂多糖受體以兩種形式存在,即膜聯(lián)脂多糖(mCD14)和可溶性脂多糖受體(sCD14)。膜聯(lián)脂多糖受體是55KD的糖蛋白,主要通過糖基磷脂酰肌醇(GPI)錨形物附著在成熟的髓源性細胞表面。單核細胞和巨噬細胞膜聯(lián)脂多糖受體的表達很豐富,外周血中每個單核細胞表面大約有50000個膜聯(lián)脂多糖受體分子,而中性粒細胞表面的膜聯(lián)脂多糖受體則比單核細胞少10倍。許多學者認為:膜聯(lián)脂多糖受體在脂多糖誘發(fā)單核細胞、巨噬細胞產(chǎn)生炎癥因子(腫瘤壞死因子-α、白細胞介素~1,白細胞介素-6、白細胞介素-8)中起重要作用。
另有文獻報道,脂多糖受體是中性粒細胞結(jié)合脂多糖的功能受體,脂多糖結(jié)合蛋白只能增加脂多糖與膜聯(lián)脂多糖受體的親和力。由此證明膜聯(lián)脂多糖受體在脂多糖誘導單核細胞、中性粒細胞、巨噬細胞應答中起關鍵的作用。但內(nèi)皮細胞,上皮細胞等表面缺乏膜聯(lián)脂多糖受體,因此脂多糖對這些細胞的刺激并非由膜聯(lián)脂多糖受體介導。1992年發(fā)現(xiàn)可溶性脂多糖受體在內(nèi)皮細胞等脂多糖受體陰性細胞對脂多糖的應答中可能起著重要作用。可溶性脂多糖受體是含有鏈內(nèi)二硫鍵的單鏈蛋白質(zhì),存在于血清﹑尿液和膜聯(lián)脂多糖受體陽性細胞的培養(yǎng)上清液中,無GPI結(jié)構(gòu)。研究表明,高濃度的脂多糖與可溶性脂多糖受體直接結(jié)合形成復合物,通過脂多糖受體陰性細胞表面未知的受體結(jié)合介導細胞應答。脂多糖結(jié)合蛋白則可催化脂多糖與可溶性脂多糖受體的結(jié)合,使低劑量脂多糖激活細胞。脂多糖受體陰性細胞表面脂多糖-可溶性脂多糖受體復合物受體,目前尚不清楚。
脂多糖通過脂多糖結(jié)合蛋白/脂多糖受體激活細胞,這一發(fā)現(xiàn)使人們對信息如何由細胞表面?zhèn)鬟f至細胞核有了進一步的認識。從巨噬細胞以及表達脂多糖受體的轉(zhuǎn)染細胞系的大量研究中證明,細胞內(nèi)一連串激酶的釋放在脂多糖的信息傳遞方面起重要作用,如巨噬細胞經(jīng)脂多糖處理后,增加了蛋白質(zhì)中的氨基酸磷化,轉(zhuǎn)cDNA 證實,磷酸化過程的結(jié)果產(chǎn)生一種38KD的蛋白質(zhì),屬弱裂原激活蛋白激酶(MAPK)系統(tǒng)。這一命名為P38的蛋白質(zhì)在催化炎癥方面顯得至關重要。阻斷P38的活性會使腫瘤壞死因子和白細胞介素-1等細胞因子的生物合成顯著減少。大多數(shù)研究者認為脂多糖受體既可作為脂多糖的受體向細胞內(nèi)傳遞信息,又能作為表面蛋白介導脂多糖進入細胞內(nèi)。至于是否還存在另種轉(zhuǎn)膜蛋白,迄今尚未證實。進入細胞內(nèi)的脂多糖以及和CD14結(jié)合的脂多糖,連鎖式激活蛋白激酶系統(tǒng),如酪氨酸蛋白激酶、絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶等,這類蛋白激酶通過增加mRNA 水平以控制基因表達,包括編寫一系列細胞因子,細胞內(nèi)酶類和表面蛋白等。
另有一些學者認出,脂多糖與脂多糖受體結(jié)合后,通過某一傳遞系統(tǒng)(現(xiàn)仍不清楚)將信號跨膜傳人細胞內(nèi),引起細胞漿內(nèi)游離Ca2+濃度升高,激發(fā)細胞發(fā)生一系列功能改變,釋放前炎性介質(zhì)、炎性介質(zhì)引發(fā)連鎖的炎性反應(圖14)。