張麗娟(綜述)，余 艦(審校)

(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 司法鑒定中心，貴州 遵義 563099)

分泌型磷脂酶A2在肺損傷中的作用

張麗娟(綜述)，余 艦(審校)

(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 司法鑒定中心，貴州 遵義 563099)

分泌型磷脂酶A2；肺損傷；急性呼吸窘迫綜合征；哮喘；肺癌；胎糞吸入綜合癥；肺間質(zhì)纖維化

肺損傷(injury of lung)按照時(shí)效性可分為急性肺損傷和慢性肺損傷。急性肺損傷(acute lung injury，ALI)是各種復(fù)雜因素導(dǎo)致的肺泡上皮細(xì)胞及毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，造成彌漫性肺間質(zhì)及肺泡水腫，嚴(yán)重階段(氧合指數(shù)<200)也稱(chēng)為急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)。慢性肺損傷為慢性支氣管炎、肺間質(zhì)纖維化形成或肺癌等慢性損傷。分泌型磷脂酶A2(sPLA2)是花生四烯酸、溶血磷脂等炎性介質(zhì)的限速酶，它促進(jìn)一系列炎性介質(zhì)和細(xì)胞因子釋放和激活，參與多種急、慢性炎癥病變。有研究表明，sPLA2在出血性休克介導(dǎo)的ARDS和多器官衰竭發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用[1]。目前，對(duì)sPLA2的分型已經(jīng)明確，對(duì)肺損傷機(jī)制也有進(jìn)一步研究，現(xiàn)就sPLA2在肺損傷過(guò)程中所起到的作用進(jìn)行綜述，以供參考。

1 sPLA2來(lái)源分類(lèi)及生化結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

分泌型磷脂酶A2(secretory PLA2.sPLA2)分子量約為14KD，是一種小分子水溶性蛋白質(zhì)，亦稱(chēng)為低分子PLA2，其家族成員眾多，包括ⅠA、ⅠB、ⅡA、ⅡB、ⅡC、ⅡD、ⅡE、Ⅲ、Ⅴ、Ⅸ、Ⅹ等亞型，其中研究較為深入和廣泛的主要有：胰腺型(Group Ⅰ PLA2(PLA2-Ⅰ))和關(guān)節(jié)炎型(非胰腺型Group Ⅱ PLA2(PLA2-Ⅱ))，PLA2-ⅠA來(lái)源于眼鏡蛇科、環(huán)蛇科的蛇毒，ⅠB主要來(lái)源于哺乳動(dòng)物的胰腺、肺和脾，分子內(nèi)均含7個(gè)二硫鍵，在11和77位有特征二硫鍵。PLA2-Ⅱ較早發(fā)現(xiàn)存在于血小板，亦稱(chēng)血小板型PLA2(主要為ⅡA型PLA2)，廣泛分布于各器官組織中及響尾蛇科、蛙蛇科毒液

中，這兩種酶都具有兩歧性氨基酸尾端和鈣結(jié)合襻活性位點(diǎn)，因此表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性，且都需要鈣激活。Eerola[2]等研究發(fā)現(xiàn)小鼠血液、肺、腸道等處PLA2mRNA含量較為豐富，其表達(dá)與PLA2蛋白含量呈正相關(guān)。

2 sPLA2各分型(主要分型)在急性肺損傷中作用機(jī)制

2.1 sPLA2-Ⅰ與胎糞吸入綜合癥(MSA) 胎糞進(jìn)入胎兒肺內(nèi)后，能使全身補(bǔ)體激活、細(xì)胞因子釋放及嗜中性粒細(xì)胞活化導(dǎo)致體循環(huán)產(chǎn)生各種生物活性介質(zhì)引起機(jī)體損傷[3]。近來(lái)有研究表明，胎便中包含有大量的sPLA2(主要為sPLA2-Ⅰ)，其進(jìn)入肺部后可進(jìn)入肺循環(huán)并被吸收[4]。哺乳動(dòng)物PLA2-I實(shí)際上能夠使?jié)舛纫蕾?lài)性的肺表面活性物質(zhì)失活，并可水解其主要脂質(zhì)成分磷脂酰膽堿[5]。另外，它獨(dú)立的酶催化活性，可通過(guò)特定的膜受體作用刺激嗜中性粒細(xì)胞和肺細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子和類(lèi)花生四烯酸[6]。此外，有研究表明[7]，外源性注射PLA2-I可通過(guò)肺血栓素A2合成增加以誘導(dǎo)受體介導(dǎo)的氣道收縮反應(yīng)。K??p? 等[8]研究中提到以可溶形式或胎糞PLA2-I吹入肺內(nèi)可導(dǎo)致肺水腫形成和中性粒細(xì)胞聚集，進(jìn)一步證實(shí)在胎糞吸入性肺損傷后的發(fā)展中PLA2-I的核心作用。

2.2 sPLA2-Ⅱ與急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)

臨床研究發(fā)現(xiàn)，ALI / ARDS患者血清或支氣管肺泡灌洗液(BAL)中分泌型磷脂酶A2活性水平升高，這可能與肺損傷相關(guān)[9]。在體外表面活性劑的膜似乎是分泌型磷脂酶A2生物靶點(diǎn)[10]。肺表面活性劑是一種復(fù)雜混合物，包括：磷脂(按重量計(jì)80%～90%)，中性脂質(zhì)(5%～10%)和蛋白(5%～10%)，主要用于維持肺泡和呼吸道通暢。其中，磷脂(PL)主要由磷脂酰膽堿(PC)(80%)構(gòu)成。磷脂酰甘油(PG)構(gòu)成人肺表面活性劑磷脂的10%， 但這種陰離子磷脂在保持表面活性劑功能中起著關(guān)鍵的作用，Michael[9]等認(rèn)為，急性呼吸窘迫綜合征中sPLA2的活性增加與肺表面活性劑的異常有關(guān)，測(cè)量ARDS樣本肺表面活性劑表面張力，18個(gè)樣品中有14個(gè)表面張力>20mN/m，而健康對(duì)照組中表面活性物質(zhì)張力值均小于5mN/m。實(shí)驗(yàn)認(rèn)為 sPLA2活性和PLA2G2A(PLA2-ⅡA)蛋白之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，水解PG(R=0.82)比PC(R=0.51)的相關(guān)性強(qiáng)。sPLA2可以改變表面活性劑PL的組成,降低肺泡穩(wěn)定性，并能產(chǎn)生有細(xì)胞毒性的溶血磷脂，造成明顯的表面活性劑功能障礙，嚴(yán)重?fù)p害肺泡-毛細(xì)血管屏障[11]。

2.3 sPLA2-V與急性肺炎 sPLA2-V型是一個(gè)14 kDa的蛋白，其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于PLA2-IIa。然而，PLA2-V水解質(zhì)膜能力是PLA2-IIa的50倍[12]。PLA2-V是炎癥性酶，具有多種生物學(xué)效應(yīng)，包括氣道炎癥、氣道高反應(yīng)性[13]、細(xì)胞粘附、跨細(xì)胞通信[14]、產(chǎn)生脂類(lèi)介質(zhì)[15]等。PLA2-V主要存在于中性粒細(xì)胞、上皮細(xì)胞、氣道平滑肌細(xì)胞、T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中[16]。Kim等[17]研究發(fā)現(xiàn)，PLA2-V能夠激活嗜中性粒細(xì)胞的粘附。在隨后的研究中Nilda等[18]觀(guān)察到由內(nèi)毒素(LPS)引起的小鼠肺部PLA2-V濃度增加，可導(dǎo)致血管滲漏，肺靜態(tài)順應(yīng)性降低，肺干濕比重增加，小鼠肺水腫加重。因此，我們可以認(rèn)為PLA2-V是造成小鼠肺炎的重要因子。

2.4 sPLA2-X與哮喘 有研究表明，支氣管哮喘患者呼吸道上皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞過(guò)度表達(dá)sPLA2-X[19]。Teal通過(guò)PCR分析哮喘患者經(jīng)運(yùn)動(dòng)刺激誘導(dǎo)的呼吸道分泌物發(fā)現(xiàn)，sPLA2-X的基團(tuán)X以高水平表達(dá)，免疫染色定位于支氣管柱狀上皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。并且用過(guò)敏原誘發(fā)急性和慢性哮喘和氣道炎癥的小鼠模型中，sPLA2- X缺乏可以顯著抑制支氣管高反應(yīng)性(BHR)的發(fā)展[20]。sPLA2- X可以調(diào)節(jié)類(lèi)花生四烯酸合成，包括白三烯(LTs)，羥基 - 二十碳四羧酸(HETEs)，前列腺素(PGs)，是哮喘發(fā)病機(jī)制的重要因素[21]。在間接的BHR中類(lèi)花生酸的合成顯著失調(diào)[22]。在呼吸道測(cè)量呼出氣冷凝液或誘導(dǎo)痰半胱氨酰三烯(CysLTs)水平試驗(yàn)中，支氣管收縮哮喘患者比沒(méi)有支氣管收縮哮喘患者更高[23]。因此，我們可以認(rèn)為抑制sPLA2-X可能代表著一個(gè)新的重要的人類(lèi)哮喘治療手段。

3 sPLA2在慢性肺損傷中作用機(jī)制

3.1 sPLA2在肺癌發(fā)病機(jī)制中的作用 sPLA2可介導(dǎo)花生四烯酸(AA)和溶血磷脂酰膽堿的釋放，這分別為花生酸類(lèi)和血小板活化因子的前體[24]?；ㄉ犷?lèi)是sPLA2和環(huán)氧合酶-2(COX-2)參與許多生理過(guò)程的產(chǎn)物，如炎癥，免疫和腫瘤發(fā)生。據(jù)報(bào)道，類(lèi)花生酸類(lèi)物質(zhì)(如前列腺素)參與了肺癌的發(fā)生[25]。其中sPLA2-IIa是NF-κB基因的一個(gè)下游效應(yīng)因子[26]，HER/HER2-PI3K-Akt-NF-kB途徑的信號(hào)升高有助于sPLA2-IIa在前列腺癌細(xì)胞中過(guò)度表達(dá)和分泌[27]，于是Kupert等[28]將sPLA2研究擴(kuò)大到肺癌，在100例肺活檢中通過(guò)免疫組織化學(xué)的檢查，sPLA2-IIa在所有的鱗狀細(xì)胞癌、腺癌，細(xì)支氣管肺泡癌和大多數(shù)小細(xì)胞癌都有過(guò)度表達(dá)，并且在肺癌細(xì)胞中高表達(dá)，不在正常的肺泡上皮細(xì)胞表達(dá)。血漿sPLA2-IIa濃度升高可預(yù)測(cè)約48%的早期肺癌和高達(dá)67%T2階段的肺癌，相對(duì)于良性孤立性肺結(jié)節(jié)(SPN)患者，特異性86%。sPLA2有潛在輔助肺癌診斷方法和減少CT掃描和輻射暴露的數(shù)量，是一個(gè)潛在的肺癌生物標(biāo)志物區(qū)分肺癌和良性結(jié)節(jié)血液檢測(cè)指標(biāo)。

3.2 sPLA2與肺間質(zhì)纖維化形成相關(guān) 有研究顯示由于前列腺素族(PGs)、白三烯族(LTs)等炎癥介質(zhì)造成的肺泡損傷和纖維化在肺纖維化形成中的作用占有重要的地位[29]。然而sPLA2能夠分解膜磷脂產(chǎn)生PGs、LTs代謝產(chǎn)物，并且有研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF- β1)與LTs、PGs可以從炎癥介導(dǎo)和免疫調(diào)節(jié)兩方面促進(jìn)肺纖維化的形成[30]。TGF- β1是細(xì)胞外基質(zhì)合成和纖維化的決定因子,LTC4可以 p38 MAPK 激活通路刺激氣道上皮細(xì)胞產(chǎn)生 TGF-β1，間接的導(dǎo)致成纖維細(xì)胞遷移、增殖及分化[31]。前列腺素類(lèi)物質(zhì)能有效地抑制肺損傷初始階段炎癥因子 IL- 6 的釋放，同時(shí)可減弱 IL- 6介導(dǎo)的 TGFβ1Smad 信號(hào)通路[32]。sPLA2是PGs、LTs 等脂質(zhì)介質(zhì)的限速酶，生物調(diào)節(jié)PGE2、LTs與TGF-β1之間相互作用及消長(zhǎng)關(guān)系促進(jìn)肺纖維化，可見(jiàn)，sPLA2在肺纖維化發(fā)生發(fā)展中起著非常重要的作用[33]。因此，sPLA2在間質(zhì)性肺疾病中的作用應(yīng)當(dāng)受到我們的關(guān)注。

4 展望

我們目前正處在一個(gè)sPLA2生物學(xué)新時(shí)代的門(mén)檻上。sPLA2家族的結(jié)構(gòu)與生物學(xué)性質(zhì)逐漸被人們所知曉，sPLA2在花生四烯酸、溶血磷脂及下游PGE2、LTs等炎性因子的釋放中發(fā)揮著“軸心”作用，廣泛參與生理性細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)傳遞、炎癥及多種炎癥相關(guān)疾病等病理反應(yīng)。有趣的是，兩個(gè)或更多的sPLA2家族成員可以合作、互補(bǔ)或反調(diào)節(jié)的方式在肺損傷病理生理活動(dòng)中起重要作用[34]。因此，我們認(rèn)為如果控制單獨(dú)或多種亞型組合的特定sPLA2家族成員，將有利于抑制各種疾病途徑中的選擇性脂質(zhì)。其次伴隨著磷脂酶A2神經(jīng)型(N型)和肌肉型(M型)受體的發(fā)現(xiàn)[35]，將其功能不僅僅局限于水解磷脂的活性，也延伸到受體結(jié)合效應(yīng)上，并成為sPLA2家族可作為肺部疾病(如MSA、ARDS、Asthma，Lung Cancer等)的一個(gè)潛在治療靶點(diǎn)。我們認(rèn)為所有這些的基礎(chǔ)和臨床觀(guān)點(diǎn)，全面闡明sPLA2家族在肺損傷中每個(gè)病理生理途徑的時(shí)代即將來(lái)臨， sPLA2家族在未來(lái)十年將回到生物醫(yī)學(xué)科學(xué)舞臺(tái)的中心。

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[收稿2013-08-06;修回2013-09-07]

(編輯：王福軍)

貴州省科技廳基金資助項(xiàng)目(NO：黔科合J字[2012]2358)。

余艦，男，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向:羊水栓塞，E-mail:783065265@qq.com。

R563.9

A

1000-2715(2013)06-0598-04