陸麗麗綜述, 劉 丹審校
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髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體樣轉(zhuǎn)錄因子-1的研究進(jìn)展
陸麗麗綜述, 劉 丹審校
髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體(triggering receptors expressed on myeloid cells,TREMs)是免疫球蛋白超家族中的一個(gè)受體家族,人類TREMs基因簇定位于6號(hào)染色體的p21.1[1]。TREMs家族中的成員都含有特征性的單一V形細(xì)胞外免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域,一個(gè)短胞質(zhì)尾區(qū)和一個(gè)含有賴氨酸殘基的跨膜結(jié)構(gòu)域,從而可以與酪氨酸激酶結(jié)合蛋白12(DNAX-activation protein of 12 kDa,DAP12)信號(hào)通路相連接[2]。不同于其他的TREMs家族成員,在髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體樣轉(zhuǎn)錄因子-1(TREMs like transcript-1,TLT-1)的胞漿結(jié)構(gòu)域還包含一個(gè)免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM),可以招募酪氨酸蛋白磷酸酯酶[3],因此認(rèn)為TLT-1是TREMs受體家族中的抑制性成員。已有研究表明,TLT-1可以調(diào)節(jié)血小板的活化和炎癥反應(yīng)[4]。缺乏TLT-1的小鼠表現(xiàn)為血小板的聚集能力明顯受損,容易出現(xiàn)內(nèi)毒素血癥引起的敗血癥性休克[5]。目前,TLT-1的接頭異構(gòu)體與短胞漿結(jié)構(gòu)域已經(jīng)被報(bào)道[6],這表明不同的TLT-1衍生物可能具有不同的細(xì)胞生物學(xué)功能。
1.1 TLT-1的一般特征 TLT-1是TREMs家族中的一員,它們的基因共同存在于人類6號(hào)染色體和鼠的17號(hào)染色體上,所以TLT-1與TREMs具有顯著的同源性,也具有單一V形細(xì)胞外免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域。但與TREM-1和TREM-2不同的是,TLT-1并不與DAP12相結(jié)合[1]。TLT-1的長(zhǎng)胞質(zhì)尾區(qū)由一個(gè)富含脯氨酸區(qū)域和一個(gè)典型的ITIM構(gòu)成[7]。研究表明含有ITIM的受體可以抑制通過(guò)ITAM受體傳導(dǎo)的信號(hào)[8],DAP12就是一種ITAM依賴蛋白,而TREM-1和TREM-2又是通過(guò)與DAP12結(jié)合傳遞信號(hào),所以TLT-1可能是TREM家族中的抑制性成員[9]。
TLT-1和CD62P共同存在于未分化骨髓來(lái)源的巨核細(xì)胞和巨核細(xì)胞來(lái)源的細(xì)胞內(nèi)[4],在體外用促血小板生成素(TPO)處理未分化的骨髓7~10 d后,通過(guò)運(yùn)用共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),有大量的未成熟巨核細(xì)胞生成,這些細(xì)胞的直徑都是50~75 μm,并且含有豐富的α-顆粒和多葉的大細(xì)胞核,但是不能形成成熟的血小板[10],這表明TLT-1和CD62P共同存在于這些早期的巨核細(xì)胞內(nèi)。為了證明TLT-1在細(xì)胞生成的早期階段就已經(jīng)被組裝運(yùn)輸?shù)溅?顆粒內(nèi),對(duì)經(jīng)過(guò)抗TLT-1抗體處理過(guò)的骨髓進(jìn)行染色后發(fā)現(xiàn),有大量的預(yù)先組裝的前TLT-1顆粒圍繞在多葉的大細(xì)胞核周圍,這些都說(shuō)明TLT-1是在巨核細(xì)胞內(nèi)生成和組裝的。
1.2 TLT-1的特異性表達(dá) TLT-1存在于巨核細(xì)胞和血小板的α-顆粒內(nèi),當(dāng)血小板被凝血酶或脂多糖(LPS)激活時(shí),TLT-1會(huì)特異性地表達(dá)于巨核細(xì)胞和外周血中血小板的表面,促進(jìn)Ca2+的內(nèi)流和血小板的聚集[5,6],這表明TLT-1在止血和/或血栓的形成中起著獨(dú)特的作用。既往通過(guò)Northern印記法顯示,TLT-1與TREM-1的mRNA在未分化骨髓中呈共表達(dá)狀態(tài)[3]。為了驗(yàn)證TLT-1是否在白細(xì)胞上表達(dá),人們進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)[4],首先通過(guò)比較鼠的骨髓細(xì)胞來(lái)源的樹(shù)突狀細(xì)胞和純化的血小板中TLT-1和TREM-1 mRNA的表達(dá)水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn)TLT-1在血小板上呈高表達(dá)狀態(tài),而TREM-1只在樹(shù)突狀細(xì)胞上有微量的表達(dá)。從小鼠外周血中提取mRNA進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)TLT-1信號(hào)的表達(dá)水平與骨髓密切相關(guān),TLT-1的mRNA在外周血中呈高表達(dá)狀態(tài),但是在胸腺和淋巴結(jié)中沒(méi)有表達(dá)。因此推測(cè)TLT-1可能只存在于外周血中的血小板和它的骨髓前體細(xì)胞上。Washington AV[4]及其同事還發(fā)現(xiàn),血小板上存在兩種抑制性受體,第一種是血小板內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子(PECAM);第二種就是TLT-1。雖然PECAM也在與內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá),但是TLT-1卻只存在于血小板上,而不在內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá),所以TLT-1被稱為血小板特異性的抑制性受體,TLT-1的表達(dá)的特異性使它稱為巨核細(xì)胞和血小板的標(biāo)志。
2.1 TLT-1的功能 血小板的活化會(huì)引起α-顆粒內(nèi)容物的釋放,伴隨著細(xì)胞表面的多種蛋白受體的表達(dá)也會(huì)的增加。這是因?yàn)檠“寤罨螃?顆粒膜會(huì)與細(xì)胞膜相融合,α-顆粒中的內(nèi)容物也隨之釋放并表達(dá)于血小板表面,其中表達(dá)增加最明顯的就是CD62P和TLT-1[11~13]。 研究發(fā)現(xiàn),用LPS分別處理缺乏TLT-1的小鼠和野生型小鼠,結(jié)果表明缺乏TLT-1的小鼠的血漿中D-二聚體水平明顯增高,血小板不能有效的聚集,出血時(shí)間明顯延長(zhǎng),而且在內(nèi)毒素血癥時(shí)更容易死亡[5]。這表明機(jī)體在發(fā)生炎癥反應(yīng)時(shí),TLT-1具有調(diào)節(jié)止血的作用。此外,TLT-1還可以增強(qiáng)大鼠噬堿性白血病細(xì)胞內(nèi)的Ca2+信號(hào),而TLT-1又不與DAP12活化鏈相結(jié)合,所以這表明TLT-1是一種共信號(hào)受體[6]。Giomarelli B[14]等研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)高度特異性的人單克隆抗體從絲狀噬菌體表面篩選出的單鏈Fv片段(scFvs)能與TLT-1結(jié)合,抑制TLT-1的作用??筎LT-1 scFvs能夠抑制凝血酶介導(dǎo)的血小板聚集,而且這種抑制作用是特異性,在高劑量的激動(dòng)劑的作用下這種抑制作用是可逆的。這可能為新的抗血小板治療藥物的研究提供了新的思路。
晶體研究發(fā)現(xiàn)[9],TLT-1與TREM-1的結(jié)構(gòu)相似,特別是它們胞質(zhì)尾端的環(huán)形結(jié)構(gòu),這表明TLT-1與TREM-1之間存在相互作用,這可能揭示了血小板與骨髓細(xì)胞之間相互作用的一種新機(jī)制。TREM-1會(huì)放大感染或無(wú)菌性炎癥,TREM-1水平的升高與急性炎癥(如缺血再灌注、胰腺炎和出血性休克)或慢性炎癥(如炎癥性腸病、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)有關(guān)。TLT-1與TLT-1來(lái)源的多肽能抑制TREM-1信號(hào),顯示出抗炎能力,因此TLT-1是TREM-1的天然的抑制劑[15]。
Louisa D[16]等研究發(fā)現(xiàn)TLT-1是一種新型的棕櫚?;鞍?,而且是cys196發(fā)生了棕櫚?;?。TLT-1的全長(zhǎng)有7個(gè)半胱氨酸殘基,其中4個(gè)存在于胞外結(jié)構(gòu)域形成二硫鍵,另外的3個(gè)半胱氨酸殘基存在于細(xì)胞內(nèi),cys196正好在跨膜結(jié)構(gòu)域之后。血小板上的許多棕櫚?;鞍锥急蛔C實(shí)存在于脂質(zhì)筏內(nèi),但是TLT-1卻只有一小部分。這可能是由于免疫受體酪氨酸活化基序含有PECAM-1蛋白,所以TLT-1的棕櫚?;瘯?huì)影響其進(jìn)入脂質(zhì)筏。目前,關(guān)于棕櫚?;赥LT-1功能中的具體作用機(jī)制仍不清楚,但是棕櫚?;赡軙?huì)影響TLT-1的磷酸化。
2.2 TLT-1s的功能 研究表明[17],TLT-1s是TLT-1在巨噬細(xì)胞上的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,TLT-1的全長(zhǎng)由322個(gè)氨基酸構(gòu)成,而TLT-1s可能只有202個(gè)氨基酸,與全長(zhǎng)的TLT-1相比TLT-1s僅缺少N端的細(xì)胞外免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域,因此猜測(cè)TLT-1s可能是DAP12和FcRγ的真實(shí)調(diào)節(jié)分子。雖然TLT-1s有一個(gè)非常短的細(xì)胞外免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域,但是含有一個(gè)完整的跨膜結(jié)構(gòu)域和含有免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)的胞質(zhì)尾區(qū)結(jié)構(gòu)域。TLT-1基因由6個(gè)外顯子和5個(gè)內(nèi)顯子組成,TLT-1s的基因位于TLT-1基因的2號(hào)內(nèi)顯子。TLT-1 和 TLT-1s表現(xiàn)為不同的組織分配模式,TLT-1在血小板和巨核細(xì)胞上大量表達(dá),而TLT-1s卻不在血小板上表達(dá),TLT-1s只表達(dá)于巨噬細(xì)胞和破骨細(xì)胞上。含有ITIM的受體被證實(shí)可以通過(guò)招募磷酸酯酶(如SHP-1,SHP-2,和SHIP蛋白)來(lái)抑制依賴ITAM(受體酪氨酸活化基序)受體傳導(dǎo)的信號(hào)。例如ITIM依賴性受體通過(guò)招募磷酸酯酶和共刺激受體去調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的生成[18,19]。對(duì)于破骨細(xì)胞的生成來(lái)說(shuō),ITAM對(duì)鈣信號(hào)的調(diào)節(jié)是非常重要的。在缺乏ITAM信號(hào)調(diào)節(jié)者DAP12和FcRr的小鼠體內(nèi),因?yàn)槠乒羌?xì)胞的形成受損[20],所以骨骼石化癥非常嚴(yán)重;而SHP-1和SHIP-1被敲除的小鼠,因?yàn)槠乒羌?xì)胞的顯著增生而患有嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松癥[21,22]。TLT-1s會(huì)抑制破骨細(xì)胞前體細(xì)胞上的TREM信號(hào),所以TLT-1s可能是侵蝕性骨病的一個(gè)特異性治療靶點(diǎn)。
2.3 sTLT-1的功能 研究表明,血小板被激活后TLT-1在表達(dá)于血小板表面的同時(shí),會(huì)裂解生成一種可溶性的TLT-1片段(sTLT-1)。sTLT-1存在于健康個(gè)體的血清而非血漿當(dāng)中,但是在敗血癥或急性病毒感染的患者血漿中sTLT-1的水平會(huì)明顯升高[23],sTLT-1會(huì)促進(jìn)血小板的聚集,加速血管損傷部位血液的凝固,在維持血管的完整性和止血方面起重要作用;而且sTLT-1的水平與敗血癥時(shí)彌散性血管內(nèi)凝血(DIC)的發(fā)生密切相關(guān)[5]。DIC是敗血癥、心血管疾病和癌癥等疾病的標(biāo)志,Gladiany Ramos[24]等研究表明,sTLT-1表達(dá)水平的增加程度與DIC的病情嚴(yán)重程度一致。因?yàn)榘┌Y與DIC的發(fā)生有關(guān),所以檢測(cè)癌癥患者體內(nèi)sTLT-1的表達(dá)水平可以在一定程度上反映DIC的嚴(yán)重程度,這也表明TLT-1在腫瘤的進(jìn)展中發(fā)揮作用[25]。
Marc Derive[15]等研究發(fā)現(xiàn)sTLT-1通過(guò)抑制白細(xì)胞的活化和調(diào)節(jié)血小板與中性粒細(xì)胞的相互作用而參與敗血癥時(shí)炎癥反應(yīng)的調(diào)控。sTLT-1是TLT-1的一個(gè)胞外結(jié)構(gòu)域,是一個(gè)含有17個(gè)氨基酸的序列(LR17),通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)TREM-1配體而發(fā)揮作用。sTLT-1與sTREM-1的行為方式一致,能夠特異性的調(diào)控TREM-1的活化,使細(xì)胞因子的產(chǎn)生減少,提高細(xì)菌的清除能力。TREM-1缺如的動(dòng)物容易被多種細(xì)菌感染,早期或晚期用LR17治療膿毒癥小鼠可提高生存率。這表明血小板來(lái)源的sTLT-1是膿毒癥相關(guān)性炎癥反應(yīng)的一個(gè)強(qiáng)有力的內(nèi)源性調(diào)節(jié)器,為膿毒癥相關(guān)的炎癥反應(yīng)的治療開(kāi)辟了新的前景。sTLT-1促進(jìn)血小板的聚集是通過(guò)與纖維蛋白原結(jié)合,促進(jìn)肌動(dòng)蛋白的聚合進(jìn)而促使血小板粘附于內(nèi)皮細(xì)胞上。血小板與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附和趨化因子在內(nèi)皮細(xì)胞表面的沉積,又會(huì)促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的形成[26,27]。不穩(wěn)定斑塊的破裂會(huì)導(dǎo)致脂質(zhì)核心暴露于血流中,觸發(fā)血小板的粘附、聚集、釋放的瀑布式反應(yīng),導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化性血栓的形成,因此sTLT-1可能是動(dòng)脈粥樣硬化性血栓形成過(guò)程中的一個(gè)推動(dòng)者。
TLT-1的表達(dá)與血小板的活化密切相關(guān),檢測(cè)TLT-1的表達(dá)水平可以間接預(yù)測(cè)血小板的活化程度。在血栓相關(guān)性疾病中血小板的活化起重要作用,公認(rèn)的腦梗死急性發(fā)病的病理基礎(chǔ)是動(dòng)脈粥樣硬化性血栓形成,所以檢測(cè)TLT-1在不同時(shí)期的表達(dá)水平可能為腦梗死急性發(fā)病的防治提供新的科學(xué)依據(jù)。當(dāng)然,到目前為止這些還都是猜測(cè),但是我們相信隨著大量研究的開(kāi)展、研究程度的不斷深入以及研究手段的不斷進(jìn)步,TLT-1家族的成員、功能以及在疾病中的具體作用機(jī)制終將被揭示,并為相關(guān)疾病的預(yù)防、診斷和治療提供新的理論依據(jù)。
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1003-2754(2016)10-0952-03
R744.1
2016-08-10;
2016-09-29
(內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014010)
劉 丹,E-mail:liudanbaotou2313@163.com
綜 述