余夢(mèng)辰 綜述，李 斌，周 紅 審校

（第三軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院藥理學(xué)教研室，重慶 400038）

內(nèi)毒素（lipopolysaccharide／endotoxin，LPS）是革蘭陰性菌胞壁外膜主要成分，由3部分組成：O－特異性側(cè)鏈、核心多糖和脂質(zhì)A（Lipid A）。LPS進(jìn)入機(jī)體后，免疫細(xì)胞可通過相關(guān)模式識(shí)別分子識(shí)別LPS，誘發(fā)失控性炎癥反應(yīng)。其中，單核／吞噬細(xì)胞系統(tǒng)是LPS的主要效應(yīng)細(xì)胞，其胞膜表面的模式識(shí)別受體是識(shí)別啟動(dòng)炎癥反應(yīng)的始動(dòng)因素。肝臟是人體最大的清除外來有毒物質(zhì)的器官，肝枯否細(xì)胞是全身最大的組織巨噬細(xì)胞群，是清除降解LPS的重要免疫細(xì)胞，肝竇狀內(nèi)皮細(xì)胞也可充當(dāng)清道夫角色，可不依賴枯否細(xì)胞獨(dú)立清除LPS［1］。本文就近年來有關(guān)單核／吞噬細(xì)胞系統(tǒng)內(nèi)化清除LPS相關(guān)受體的研究進(jìn)展予以綜述。

1 mCD14

mCD14主要以GPI錨狀物附在單核／巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞表面，無跨膜結(jié)構(gòu)和胞漿段，需通過與Toll樣受體4（TLR4）相互作用參與LPS的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。LPS進(jìn)入體循環(huán)后以聚合物形式存在，血漿中的脂多糖結(jié)合蛋白使LPS聚合物轉(zhuǎn)換為單體，形成LPS－LBP復(fù)合物與mCD14結(jié)合，再將LPS轉(zhuǎn)移到TLR4／MD－2復(fù)合物，激活下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。LPS能刺激細(xì)胞表面LBP／mCD14表達(dá)上調(diào)，提高細(xì)胞對(duì)LPS敏感性，LPS的許多生物學(xué)效應(yīng)即通過此增敏效應(yīng)實(shí)現(xiàn)。

2 Toll受體家族

Toll樣受體（Toll like receptors，TLRs）家族是天然免疫系統(tǒng)中最重要的一類模式識(shí)別受體（PRR），結(jié)構(gòu)高度保守，能識(shí)別細(xì)菌、真菌、病毒和瘧原蟲等。TLRs為Ⅰ型跨膜蛋白，胞外區(qū)為富含亮氨酸的重復(fù)序列，胞內(nèi)區(qū)具有與Toll和白細(xì)胞介素1（IL－1）受體家族同源的結(jié)構(gòu)域 TIR［2］。目前已發(fā)現(xiàn)的TLRs有13種，分別識(shí)別不同的病原相關(guān)分子模式（pathogen associated molecular pattern，PAMP），如 TLR2可識(shí)別革蘭陽性菌的細(xì)菌脂蛋白，TLR4則是LPS的識(shí)別受體。

2.1 TLR4 TLR4廣泛表達(dá)在單核／巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及上皮細(xì)胞中。LPS侵入機(jī)體后，可通過作用于TLR4下游的MyD88依賴和非MyD88依賴性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑激活胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，啟動(dòng)炎癥反應(yīng)。

（1）MyD88依賴性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑：在LBP和mCD14參與下LPS被轉(zhuǎn)運(yùn)至TLR4／MD－2復(fù)合物，MyD88招募IL－1受體相關(guān)激酶（IL－1receptor－associated kinase，IRAK），使IRAK 磷酸化而激活，而后IRAK－1從復(fù)合體上解離，結(jié)合于腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6（tumor necrosis factor－associated factor 6，TRAF6）并使其活化［3］。TRAF6通過兩條途徑進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，一是通過泛素化活化轉(zhuǎn)化生長因子激酶1（transforming growth factor－B－activated kinase－1，TAK1），降 解 I－κB，活 化NF－κB誘導(dǎo)炎癥相關(guān)基因表達(dá)；二是通過（mitogen－activated protein kinases，MAPK）途徑，激活p38、JNK、ERK1／2等介導(dǎo)炎性因子表達(dá)［4］。

MyD88非依賴性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑：TLR4胞內(nèi)段與TRAM（TRIF－related adaptor molecule）作用，進(jìn)而與 TRIF（Toll／IL－1Rdomain－containing adaptor inducing IFN－β）結(jié)合，磷酸化干擾素調(diào)節(jié)因子3（interferon regulatory factor－3，IRF－3），誘導(dǎo)目的基因的轉(zhuǎn)錄。TRIF還可通過TRAF6激活NF－κB，誘導(dǎo)炎癥相關(guān)基因表達(dá)［5］。

TLR4也可介導(dǎo)LPS的內(nèi)化，TLR4識(shí)別游離的LPS后細(xì)胞質(zhì)側(cè)面的網(wǎng)格蛋白牽拉質(zhì)膜向內(nèi)凹陷，形成有被小泡。內(nèi)化的有被小泡形成內(nèi)體并和溶酶體融合，囊泡酸化后經(jīng)多種蛋白酶作用降解清除。阻礙LPS受體識(shí)別或封閉網(wǎng)格蛋白的表達(dá)均會(huì)導(dǎo)致LPS內(nèi)化程度降低。研究表明LPS內(nèi)化不僅與其降解、代謝有關(guān)，也與細(xì)胞的活化有關(guān)，如內(nèi)體酸化抑制劑氯喹可通過影響早期體內(nèi)的成熟抑制LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞活化［6］，在LPS的內(nèi)化障礙模型中，LPS誘導(dǎo)的炎癥因子的釋放水平降低，且NF－κB的活化受到顯著抑制［7］。此外，許多負(fù)調(diào)控分子如IRAK－M，A20等也可對(duì)TLR4介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路起抑制作用。TLR4還與其他LPS識(shí)別受體相互協(xié)同、相互制約，共同參與維持機(jī)體平衡。

2.2 TLR2 TLR2是革蘭陽性菌的主要識(shí)別受體，也能識(shí)別LPS并介導(dǎo)細(xì)胞LPS反應(yīng)。但TLR2與LPS的親和力較低，當(dāng)TLR4存在時(shí)細(xì)胞對(duì)LPS的識(shí)別無須TLR2的參與。TLR2與TLR4也存在協(xié)同作用和交叉耐受作用，且在LPS誘導(dǎo)的醛固酮分泌過程中，TLR2與TLR4都參與了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)間的溝通［8］。LPS刺激可導(dǎo)致TLR2mRNA在腦、肝、肺、腎的表達(dá)上調(diào)，但在脾臟中的表達(dá)下調(diào)。另有研究顯示，在LPS刺激下TLR2的蛋白水平表現(xiàn)為上調(diào)，然而在LPS與腺苷同時(shí)存在的情況下，TLR2的蛋白水平則呈下調(diào)。

3 清道夫受體

清道夫受體（scavenger receptor，SR）是巨噬細(xì)胞膜上帶有膠原結(jié)構(gòu)的三聚體膜蛋白，具有結(jié)合被修飾低密度脂蛋白等帶負(fù)電荷配體的活性?？煞譃?個(gè)家族，即SR A～H。近來的研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞表面的SRs具有結(jié)合和清除細(xì)菌及LPS的作用。其中SR－A、SR－B是單核／吞噬細(xì)胞系統(tǒng)參與天然免疫的主要SR。

3.1 SR－A A型SR表達(dá)于大多數(shù)組織的巨噬細(xì)胞、骨髓來源樹突狀細(xì)胞、脾樹突狀細(xì)胞，是1種調(diào)控吞噬、降解LPS的防御性受體。SR－A可與LPS的Lipid A結(jié)合，通過受體介導(dǎo)的網(wǎng)格蛋白依賴途徑介導(dǎo)對(duì)LPS的內(nèi)化后迅速移至溶酶體內(nèi)，經(jīng)脫磷酸和脫?；饔帽淮x、降解。與其他LPS受體不同的是，SR－A介導(dǎo)的LPS內(nèi)化清除不會(huì)激活巨噬細(xì)胞、誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)的釋放。SR－A表達(dá)的上調(diào)可促進(jìn)RAW264.7細(xì)胞結(jié)合、內(nèi)化LPS，并抑制炎癥因子釋放和NF－κB活化。SR－A的激活還與TLR4誘導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可相互影響。一方面LPS刺激巨噬細(xì)胞后激活的SR－A可抑制TLR4誘導(dǎo)的細(xì)胞活化，從而降低炎癥因子的釋放［9］；另一方面，LPS通過激活的TLR4下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)使巨噬細(xì)胞SR－A表達(dá)上調(diào)［10］。但也有文獻(xiàn)報(bào)道，LPS刺激對(duì)SR－A表達(dá)的上調(diào)與TLR4信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路無關(guān)，而是由p38信號(hào)通路調(diào)控［11］。

SR－A還可通過識(shí)別革蘭陰性菌胞壁上的LPS而直接與革蘭陰性菌結(jié)合，是多種革蘭陰性菌內(nèi)化入胞的識(shí)別受體。SR－A基因敲除小鼠更易受到細(xì)菌感染，且對(duì)革蘭陰性菌的吞噬能力會(huì)減弱［12］。

3.2 MARCO MARCO僅表達(dá)于脾邊緣區(qū)的巨噬細(xì)胞、腹腔巨噬細(xì)胞等部分巨噬細(xì)胞，因其結(jié)構(gòu)與SR－AⅠ高度相似而被劃分為SR－A，但功能和分布與SR－A有明顯差異。MARCO缺少SR－AⅠ的繞線式α螺旋結(jié)構(gòu)域，但有較長的膠原結(jié)構(gòu)域，具有結(jié)合細(xì)菌和被修飾LDL的作用，可通過其C末端的SRCR結(jié)構(gòu)域與細(xì)菌結(jié)合，參與巨噬細(xì)胞對(duì)革蘭陽性菌和革蘭陰性菌的吞噬過程［13］。通常認(rèn)為LPS是 MARCO參與天然免疫反應(yīng)的主要配體，有研究顯示，MARCO的表達(dá)可受Toll受體激活的MyD88y依賴和非MyD88依賴信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)控。但MARCO和SR－A在LPS誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的炎性因子釋放進(jìn)程中的行為不同，SR－A可抑制LPS刺激巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的IL－12的釋放，但MARCO則可刺激IL－12的釋放。

3.3 SR－B B型SR是清道夫受體超基因家族成員，分為SRBⅠ、SR－BⅡ和CD36，參與機(jī)體脂類代謝、動(dòng)脈粥樣硬化形成與保護(hù)、細(xì)胞粘附和凋亡細(xì)胞的清除等生命過程。SR－BⅠ和CD36與LPS內(nèi)化清除有關(guān)，有關(guān)SR－BⅡ生理意義的研究尚少見。

SR－BⅠ主要在肝臟、腎上腺及脂肪組織中表達(dá)，與高密度脂蛋白有高度的親和性，是抗動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)鍵因子之一。體外實(shí)驗(yàn)表明，SR－BⅠ可與LPS直接結(jié)合，并促進(jìn)LPS的攝取與清除［14］。SR－BⅠ缺陷型小鼠對(duì)LPS誘導(dǎo)的LPS休克可表現(xiàn)出了更強(qiáng)的免疫炎癥反應(yīng)。SR－BⅠ也參與了肝細(xì)胞對(duì)血漿中LPS的清除，且這種清除作用在HDL的輔助下效率更高［15］。LPS可通過TLR2、TLR4的PI3K／Akt信號(hào)通路影響SR－BⅠ的表達(dá)［16］，NF－κB的活化對(duì)SR－BⅠ的表達(dá)起負(fù)調(diào)控作用［17］。SR－BⅠ亦可抑制TLR4誘導(dǎo)的 NF－κB的活化。

CD36是一種與SR－BⅠ高度同源的膜糖蛋白，可在血小板、單核／巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等多種細(xì)胞中表達(dá)。研究表明，CD36可識(shí)別革蘭陽性菌和革蘭陰性菌，并可通過非TLR2／4依賴的JNK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)節(jié)LPS誘導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)［18］。

4 膜突蛋白

膜突蛋白（membrane－organizing extension spike protein，moesin）屬ERM（ezrin，radixin，moesin）家族成員之一，表達(dá)于單核／巨噬細(xì)胞的表面。早期研究認(rèn)為moesin主要在結(jié)合細(xì)胞骨架、維持細(xì)胞的形狀、黏附及運(yùn)動(dòng)中起重要作用，近年來發(fā)現(xiàn)還參與LPS誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)?？筸oesin抗體能劑量依賴性地抑制LPS刺激巨噬細(xì)胞釋放TNF－α，皮下注射LPS在moesin－／－型小鼠體內(nèi)引起的炎癥反應(yīng)程度比對(duì)照組低3倍，說明moesin參與了LPS誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)［19］。

moesin在CD14／TLR－4信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中扮演重要角色。LPS可與moesin的C末端結(jié)合，促進(jìn)moesin的表達(dá)和磷酸化。在LPS刺激過程中，moesin始終與CD14直接結(jié)合，并可與TLR－4／MD2復(fù)合物結(jié)合。阻斷 moesin后，LPS誘導(dǎo)的MyD88信號(hào)通路被阻斷，p38、ERK以及NF－κB的活化均被抑制［20］。

5 酰基羧酸水解酶（acyloxyacyl hydrolase，AOAH）

AOAH并非LPS識(shí)別受體，而是一種內(nèi)源性LPS水解酶，與LPS清除和LPS相關(guān)受體關(guān)系密切，因此將其一同納入綜述。AOAH主要分布于肝KCs、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等，可選擇性水解LPS的脂質(zhì)A酰氧酰基基團(tuán)上的次級(jí)?；I，促使LPS的Lipid A結(jié)構(gòu)暴露從而被AOAH降解［21］。小鼠腹腔注射LPS后，肝、肺組織中的AOAH mRNA表達(dá)及活性均明顯提高。炎癥反應(yīng)時(shí)，AOAH可在胞內(nèi)水解LPS，也可在胞外發(fā)揮去?；饔?，但AOAH胞外水解LPS的活性較胞內(nèi)緩慢。AOAH還可降解革蘭陰性菌胞膜上的LPS，降解后的LPS（deacylated lipopolysaccharide，dLPS）可通過與LPS競爭性結(jié)合LBP、CD14或抑制IL－8的釋放從而阻礙完整的LPS刺激免疫細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)，LPS的酰基鏈?zhǔn)荓PS與MD－2結(jié)合的關(guān)鍵部位，因此推斷dLPS由于與TLR4／MD－2結(jié)合受阻而阻斷LPS的刺激作用［22］。

研究顯示，Aoah－／－型小鼠和野生型小鼠同時(shí)靜脈注入LPS，Aoah－／－型小鼠較野生型小鼠更容易表現(xiàn)出不可逆的肝、脾腫大。而高表達(dá)AOAH基因的小鼠，LPS攻擊后恢復(fù)比野生型小鼠快，且可以避免小鼠出現(xiàn)肝、脾腫大［23］。但LPS或革蘭陰性菌攻擊的Aoah－／－型小鼠和Aoah＋／＋型小鼠存活率及炎癥反應(yīng)并無區(qū)別［24］。經(jīng)LPS預(yù)處理的Aoah－／－型小鼠對(duì)大腸埃希菌攻擊更為敏感，TNF－α和IL－6的釋放被延遲，且在細(xì)菌感染的最初24h，小鼠體內(nèi)的細(xì)菌大量繁殖［25］。提示AOAH可能是在LPS感染的晚期通過降低免疫細(xì)胞活性、抑制過度的炎癥反應(yīng)對(duì)機(jī)體起到保護(hù)作用。

6 展 望

LPS的識(shí)別與清除是由多器官、多系統(tǒng)協(xié)同參與的復(fù)雜的過程。許多種生物大分子參與LPS識(shí)別和清除，膿毒癥不同時(shí)期或／和不同階段需要不同的生物大分子的參與，發(fā)揮不同的生理作用，促使單核／吞噬細(xì)胞系統(tǒng)迅速清除、滅活LPS，并啟動(dòng)促炎癥和抗炎癥反應(yīng)，使機(jī)體免受損害。對(duì)參與LPS降解清除的相關(guān)模式識(shí)別受體和生物大分子之間相互關(guān)系做進(jìn)一步深入的研究，將有助于明確膿毒癥的發(fā)病機(jī)制，為臨床膿毒癥防治提供新的理論依據(jù)。

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