權(quán) 萍 肖成華 牟英峰

1）徐州醫(yī)學(xué)院 徐州 221000 2）徐州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 徐州 221000

晚期糖基化終產(chǎn)物受體（receptor for advanced glycation end products，RAGE）作為一種細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體，參與動(dòng)脈粥樣硬化（AS）的形成。它與多種配體結(jié)合激活p21、ras、p38絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、核轉(zhuǎn)錄因子（NF－κB）等主要的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，參與炎癥反應(yīng)等生理和病理過(guò)程［1］，與AS的損傷反應(yīng)學(xué)說(shuō)有關(guān)。而血漿和組織中亦存在一種特殊的RAGE亞型，即可溶性晚期糖基化終產(chǎn)物受體（sRAGE），可與RAGE競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合其配體，抑制RAGE誘導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑，拮抗RAGE介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，阻礙AS的發(fā)生發(fā)展。總之，配體－RAGE及sRAGE構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)AS的發(fā)生發(fā)展有著重要作用，可能成為動(dòng)脈粥樣硬化性疾病防治的新靶點(diǎn)。本文就配體－RAGE及sRAGE與AS的關(guān)系作一綜述。

1 RAGE及sRAGE的結(jié)構(gòu)

人RAGE基因位于MHC類(lèi)Ⅲ區(qū)中的第6號(hào)染色體上（6p21.3），包括5’－調(diào)控區(qū)、11個(gè)外顯子和3’－非翻譯區(qū)。其中，5’－調(diào)控區(qū)調(diào)節(jié)其翻譯。RAGE基因編碼的蛋白質(zhì)含有404個(gè)氨基酸殘基，分子量為55kD，是細(xì)胞表面分子免疫球蛋白超家族中的一個(gè)新成員。在結(jié)構(gòu)上，RAGE包含胞外段、跨膜段和胞內(nèi)段。胞外段是一個(gè)V型片段緊接著2個(gè)C型片段的免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)，為配體結(jié)合部位；跨膜段是一個(gè)疏水跨膜區(qū)和一條短C末端胞質(zhì)尾；胞內(nèi)段較小，與CD20的胞內(nèi)域非常相似，富含電荷，能夠結(jié)合多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子，與RAGE的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)［2］。RAGE不同于其他相似的免疫球蛋白超家族受體，可以不同的剪切加工方式生成多種剪切變異體，這些變異體可以編碼合成具有不同結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)［3］。其中，sRAGE是由RAGE mRNA選擇性剪接產(chǎn)生。sRAGE為楔狀可溶片段（V－C－CV），由RAGE胞外段，即1個(gè)V型免疫球蛋白樣區(qū)和2個(gè)C型免疫球蛋白樣區(qū)組成，缺少跨膜段和胞內(nèi)段。目前考慮其產(chǎn)生的機(jī)制有2種［4］，第一種機(jī)制是選擇性剪接了RAGE基因的內(nèi)顯子9／外顯子10，得到N－端截短產(chǎn)物，形成RACE內(nèi)分泌型變異體，被稱(chēng)為內(nèi)源性分泌型RAGE（esRAGE）；第二種機(jī)制是RAGE經(jīng)膜表面的金屬蛋白酶作用裂解得到的C端截短產(chǎn)物，這種RAGE的細(xì)胞外部分稱(chēng)為裂解型RAGE（cRAGE）。正是由于esRAGE和cRAGE在結(jié)構(gòu)上與RAGE不同，它們介導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng)亦與配體－RAGE介導(dǎo)的不同。

2 配體－RAGE、sRAGE在AS中作用

近年來(lái)有研究顯示［5］，在AS發(fā)生的細(xì)胞上可見(jiàn)RAGE的表達(dá)，包括內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、單核／巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等，激活炎癥細(xì)胞可以釋放介質(zhì)／RAGE－配體（如S100蛋白），S100蛋白與RAGE相互作用可以放大組織炎癥和損傷。動(dòng)物試驗(yàn)也證實(shí)，Soro－Paavonen等［6］報(bào)道RAGE基因敲除的小鼠，其動(dòng)脈粥樣硬化減少，炎癥反應(yīng)被抑制，內(nèi)皮功能改善。

2.1配體－RAGE致AS的機(jī)制RAGE的配體并不是一段簡(jiǎn)單的多肽，而是一個(gè)配體家族。目前已發(fā)現(xiàn)的RAGE配體有糖基化終末產(chǎn)物（AGEs）、高遷移率族蛋白（HMGBl）、S100／鈣粒蛋白（calgranulin）、兩性蛋白（amphoterin）等。不同配體作用于RAGE后所激活的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑以及引起的效應(yīng)不同，其中導(dǎo)致AS的配體主要有AGEs、HMGB1和S100／鈣粒蛋白。

2.1.1 AGEs－RAGE致 AS的機(jī)制：AGEs于1984年首次提出，為最先闡明的RAGE配體，是還原糖與生物大分子如蛋白質(zhì)、肽的游離氨基端通過(guò)不可逆的非酶促糖化作用，即Mailard反應(yīng)所形成的不可逆產(chǎn)物Schif堿和Amadori產(chǎn)物，后者再經(jīng)過(guò)一系列分子重排形成不可逆的聚合物AGEs。它具有棕色變、自發(fā)熒光和廣泛交聯(lián)等特征，并可通過(guò)與RAGE結(jié)合影響胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、刺激細(xì)胞因子釋放等發(fā)揮致病效應(yīng)。

AGEs與內(nèi)皮細(xì)胞表面的RAGE結(jié)合，通過(guò)還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）氧化酶及線(xiàn)粒體轉(zhuǎn)移系統(tǒng)產(chǎn)生活性氧族（ROS），激活參與調(diào)節(jié)內(nèi)皮素－1、組織因子和血栓調(diào)節(jié)蛋白基因轉(zhuǎn)錄的NF－κB，并導(dǎo)致血管細(xì)胞黏附因子－1（VCAM－1）在細(xì)胞表面表達(dá)［7］。VCAM－1促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞和血液?jiǎn)魏思?xì)胞的黏附，一方面使單核細(xì)胞侵入內(nèi)皮下層，另一方面也可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞通過(guò)血管的能力，這兩方面均與AS的早期發(fā)生有關(guān)。同時(shí)，AGEs與RAGE結(jié)合可刺激細(xì)胞因子基因轉(zhuǎn)錄及細(xì)胞增殖，通過(guò)NF－κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）－原癌基因（c－fos）－抑制激活蛋白－1（AP－1）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路刺激平滑肌細(xì)胞增殖遷移，誘導(dǎo)及增加單核細(xì)胞趨化蛋白－1（MCP－1）、e－fos及c－jun表達(dá)；增強(qiáng)平滑肌細(xì)胞 MAPK、p38MAPK及 AP－l活性［8］。另外，AGEs還促進(jìn)分泌很多細(xì)胞因子，包括胰島素樣生長(zhǎng)因子及血小板源生長(zhǎng)因子（PDGF）等，促進(jìn)平滑肌細(xì)胞增殖，加速AS的發(fā)生發(fā)展［9］。

2.1.2 HMGBl－RAGE致 AS的機(jī)制：HMGB1于1999年被發(fā)現(xiàn)是細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)中廣泛存在的DNA的結(jié)合蛋白，亦是一組高度保守的非組織核蛋白，主要由壞死或損傷的細(xì)胞被動(dòng)釋放，以及對(duì)炎性刺激發(fā)生反應(yīng)的單核和（或）巨噬細(xì)胞主動(dòng)分泌。HMGB1被釋放后，與晚期糖基化終末產(chǎn)物（RAGE）受體結(jié)合，主要激活細(xì)胞絲裂原活化蛋白激酶途經(jīng)，使細(xì)胞絲裂原活化蛋白激酶（如p38和p42／44激酶、SAPK／JNK、ERKl／2）磷酸化，激活巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和Caco－2上皮細(xì)胞中的核因子κB，發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)［10］。

研究表明，HMGB1可以影響AS病變中細(xì)胞，特別是單核／巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）和血管平滑肌細(xì)胞（VSMCs）的功能，而促進(jìn)局部炎癥反應(yīng)、單核／巨噬細(xì)胞聚集和VSMC的趨化性及其細(xì)胞骨架的重構(gòu)。如Degryse等［11］指出，HMGBl是機(jī)械損傷和（或）炎癥引發(fā)的血管重構(gòu)的強(qiáng)力刺激因子，在AS和再狹窄的血管重構(gòu)中發(fā)揮重要作用；再如Kalinina等［12］證實(shí)，HMGBl在AS病變中表達(dá)增高，其中在脂質(zhì)纖維化病變中表達(dá)最高，并且與巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)明顯相關(guān)，HMGBl－mRNA的表達(dá)上調(diào)主要依賴(lài)于P13激酶，HMGBl在細(xì)胞因子誘導(dǎo)下的分泌依賴(lài)于 MEKl／2、PKC和P13激酶，HMGBl表達(dá)的上調(diào)和分泌會(huì)進(jìn)一步加劇炎癥反應(yīng)，造成巨噬細(xì)胞聚集，促進(jìn)AS病變發(fā)展；Inoue等［13］發(fā)現(xiàn)在早期的AS中，HMGBl可由血管平滑肌細(xì)胞產(chǎn)生，HMGBl通過(guò)與RAGE結(jié)合刺激C反應(yīng)蛋白產(chǎn)物和基質(zhì)蛋白酶的生成，加速炎癥反應(yīng)，促進(jìn)AS的發(fā)生發(fā)展。

2.1.3 S100－RAGE致 AS的機(jī)制：S100是一族鈣結(jié)合蛋白，也稱(chēng)鈣粒蛋白。目前已知S100蛋白家族中至少有7個(gè)成員是RAGE的配體。其中S100A12在體外培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、單核／巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞中，以一種飽和劑量依賴(lài)的方式與RAGE結(jié)合，被認(rèn)定為是RAGE的信號(hào)傳導(dǎo)配體，不像其他配體結(jié)合RAGE的V區(qū)，S100A12與鈣離子結(jié)合后在其表面產(chǎn)生2個(gè)對(duì)稱(chēng)的疏水表面，并與RAGE的C型免疫球蛋白區(qū)結(jié)合［14］。

研究表明，在 AS形成中S100A12起重要作用［9］。S100A12和RAGE結(jié)合后，通過(guò)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑激活ROS、MAPK、NF－κB和其他信號(hào)途徑，調(diào)節(jié)多種基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，如腫瘤壞死因子－α（TNF－α）、細(xì)胞間黏附因子－1（ICAM－1）、VCAM－1，白 介 素 1、6、8（IL－1、6、8）及 MCP－1等［15］，增加細(xì)胞間、細(xì)胞血管間的黏附性，調(diào)節(jié)單核巨噬細(xì)胞的遷移活動(dòng)和質(zhì)多糖（LPS）的侵入，促進(jìn)AS的發(fā)生發(fā)展。S100A12還可激活肥大細(xì)胞，且通過(guò)募集嗜中性粒細(xì)胞及巨噬細(xì)胞從而放大炎癥應(yīng)答，導(dǎo)致AS的發(fā)生［16］。

2.2 sRAGE阻止AS發(fā)生發(fā)展的機(jī)制動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示sRAGE有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。Wendt等［17］報(bào)道，ApoE基因敲除的糖尿病小鼠可出現(xiàn)顯著的動(dòng)脈粥樣硬化，給予腹腔注射sRAGE（100μg／d）3～6周后AS面積顯著縮小，動(dòng)脈局部病變的黏附分子、炎癥趨化因子、細(xì)胞因子、組織因子表達(dá)也減少；而非糖尿病的ApoE基因敲除小鼠中，腹腔注射sRAGE后也同樣可減少動(dòng)脈粥樣硬化的面積，可見(jiàn)sRAGE改善動(dòng)脈粥樣硬化獨(dú)立于血糖和血脂水平。

研究顯示，sRAGE抗AS的機(jī)制可能是因?yàn)閟RAGE缺乏胞內(nèi)段，能與配體結(jié)合但無(wú)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能［18］。sRAGE和RAGE競(jìng)爭(zhēng)性與配體結(jié)合，阻斷了配體－RAGE的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，減少一系列炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激，阻止AS的發(fā)生發(fā)展。

3 展望

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)配體－RAGE和sRAGE的研究越來(lái)越多。盡管人們逐漸認(rèn)識(shí)到配體－RAGE及sRAGE在AS的重要意義，并取得很大進(jìn)展，但這些新發(fā)現(xiàn)同時(shí)帶給我們很多新問(wèn)題。比如說(shuō)，配體－RAGE以何種形式介導(dǎo)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)啟動(dòng)免疫應(yīng)答，是單體形式、多聚體形式還是與其他受體共同完成尚不清楚；配體－RAGE介導(dǎo)的AS性疾?。ㄈ缧哪X血管疾病）還需更多的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明；sRAGE在動(dòng)物模型上有顯著的治療效果，在臨床試驗(yàn)中是否也有同樣的積極作用有待進(jìn)一步研究，這些問(wèn)題都亟待我們一一解決，從而為AS性疾病的診療作進(jìn)一步指導(dǎo)。

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