黃壯霖，賴貝，李岳亮，梁一

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免疫細(xì)胞中O-GlcNAc修飾研究進(jìn)展

黃壯霖*，賴貝*，李岳亮，梁一

523808 東莞，廣東醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院

蛋白翻譯后修飾（post-translational modifications，PTMs）可參與蛋白的結(jié)構(gòu)、活性、亞細(xì)胞定位及其整體功能的調(diào)節(jié)[1]。至今，已報(bào)道的蛋白質(zhì)修飾位點(diǎn)超過 80 000 多個(gè)，修飾種類包括磷酸化、乙?；?、甲基化、糖基化和泛素化等，有一半以上蛋白為糖蛋白[2]。糖基化參與多種重要的生物學(xué)進(jìn)程，如細(xì)胞間黏附、細(xì)胞基質(zhì)的相互作用、細(xì)胞信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫保護(hù)、炎癥、代謝調(diào)節(jié)等[3]。

1983 年，Torres 和 Hart[4]在小鼠的淋巴細(xì)胞中首次發(fā)現(xiàn)由 O-連接的 β-N-乙酰葡萄糖胺（O-linked β--acetylglucosamine，O-GlcNAc）修飾的糖基化形式。O-GlcNAc 是以UDP-乙酰葡萄糖胺（UDP-GlcNAc）為底物，在O-GlcNAc 轉(zhuǎn)移酶（O-GlcNAc transferase，OGT）的作用下，將GlcNAc 修飾到蛋白的絲氨酸或蘇氨酸殘基上，并在O-GlcNAc 糖苷酶（O-GlcNAcase，OGA）的作用下去除這種修飾[5]。

與現(xiàn)有糖基化修飾（N-糖基化、O-糖基化）不同，O-GlcNAc 修飾具有以下特點(diǎn)：①GlcNAc 單糖分子不能進(jìn)一步被延長(zhǎng)或修飾成更復(fù)雜的糖結(jié)構(gòu)，分子量小且不帶電荷；②廣泛存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核蛋白當(dāng)中，包括核孔蛋白、轉(zhuǎn)錄因子、RNA 結(jié)合蛋白、磷酸激酶和磷酸酶、受體蛋白、細(xì)胞骨架蛋白、代謝酶類等；③是一種動(dòng)態(tài)可逆的修飾過程，由 OGT 和 OGA 控制；④與蛋白其他翻譯后修飾（如磷酸化、泛素化）相互影響[6]。O-GlcNAc 糖基化修飾參與了細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、代謝調(diào)節(jié)、細(xì)胞骨架的構(gòu)建、壓力應(yīng)激、細(xì)胞循環(huán)、蛋白質(zhì)間的相互作用等重要的生物學(xué)功能[7]。

蛋白O-GlcNAc 修飾對(duì)其糖基供體UDP-GlcNAc 的濃度變化十分敏感。UDP-GlcNAc 是氨基己糖生物合成途徑（hexosamine biosynthesis pathway，HBP）的終產(chǎn)物，參與HBP 的多種營養(yǎng)物質(zhì)：谷氨酰胺、乙酰輔酶A、葡萄糖、尿苷等均能影響UDP-GlcNAc 的生物合成，從而影響蛋白的 O-GlcNAc 修飾水平[7-9]。除了對(duì)營養(yǎng)敏感，O-GlcNAc 信號(hào)對(duì)細(xì)胞壓力如熱休克、組織缺氧、營養(yǎng)缺乏同樣有著敏感的反應(yīng)。因此，O-GlcNAc 修飾作為營養(yǎng)和壓力的感應(yīng)器，可調(diào)節(jié)細(xì)胞自轉(zhuǎn)錄翻譯到信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和代謝。破壞 O-GlcNAc 修飾平衡將會(huì)導(dǎo)致各種病理疾病，如腫瘤、糖尿病和神經(jīng)退行性疾病等[10]。而免疫系統(tǒng)中 O-GlcNAc 修飾近年來也多有報(bào)道（表 1），本文將對(duì)各種免疫細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾及其調(diào)節(jié)機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 T 細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾

1.1 O-GlcNAc 修飾與 T 細(xì)胞的成熟

T 細(xì)胞在胸腺中成熟，早期胸腺祖細(xì)胞為 CD4-CD8-雙陰性細(xì)胞（double negative，DN），隨發(fā)育階段不同，DN 胸腺細(xì)胞分化為 DN1、DN2、DN3、DN4。DN1 細(xì)胞具有分化出 T 細(xì)胞、NK 細(xì)胞、B 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的異質(zhì)性；從 DN2 開始發(fā)生 T 細(xì)胞受體（T cell receptor，TCR）重組；DN3 細(xì)胞開始 TCR 的 β 鏈與前 α 鏈結(jié)合成前 TCR 復(fù)合物；DN4 細(xì)胞上調(diào) CD4 和 CD8 成為雙陽性細(xì)胞（double positive，DP），并表達(dá)完整的 TCRαβ 復(fù)合物。DP 細(xì)胞通過陽性選擇和陰性選擇發(fā)育為成熟的 CD4+/CD8+T 細(xì)胞[11-12]。在此過程中，不同階段的細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)葡萄糖和谷氨酰胺攝入水平的動(dòng)態(tài)變化，并伴隨 O-GlcNAc 水平的變化。例如，DN3 胸腺細(xì)胞攝入葡萄糖和谷氨酰胺水平低，但 DN4 細(xì)胞攝入水平上調(diào)，DP 階段又恢復(fù)低水平攝入。而蛋白 O-GlcNAc 修飾水平在 DN3 階段上調(diào)，在 DN4 到 DP 階段出現(xiàn)顯著下降。在DP 細(xì)胞的陽性選擇中，又出現(xiàn)O-GlcNAc 修飾水平的升高[11]。

表 1 免疫細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾

通過 CRE 系統(tǒng)，敲除小鼠胸腺細(xì)胞發(fā)育不同階段中的 OGT 基因，發(fā)現(xiàn)在 β 選擇中 O-GlcNAc 的重要作用。在 DP 階段之前敲除 OGT，DP 細(xì)胞數(shù)量不受影響，但不能分化出成熟的 CD4+/CD8+T 細(xì)胞[11, 13]。其中 Notch 信號(hào)通路參與調(diào)控胸腺細(xì)胞分化過程中 DN 向 DP 階段分化的代謝改變，通過體外胸腺細(xì)胞的 OP9-DL1 系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，經(jīng) Notch 配體 DL1 刺激的 DN 細(xì)胞，對(duì)葡萄糖和谷氨酰胺的攝入明顯增加，胞內(nèi)蛋白的 O-GlcNAc 修飾水平上升[11]。

1.2 O-GlcNAc 修飾與 T 細(xì)胞的增殖、活化

T 細(xì)胞活化會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞表面表達(dá)GLUT1 和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體，促進(jìn)葡萄糖和谷氨酰胺的吸收，加快HBP 進(jìn)程，合成更多UDP-GlcNAc，在OGT 的作用下，蛋白質(zhì)的O-GlcNAc 修飾有所升高[14]。

早在 1991 年，Kearse 和Hart[15]便在小鼠的 T 淋巴細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞活化之后，許多胞核蛋白的O-GlcNAc 修飾迅速升高而胞漿蛋白的O-GlcNAc 修飾卻迅速減少，并在數(shù)小時(shí)后恢復(fù)正常。T 細(xì)胞活化后會(huì)表達(dá)多種細(xì)胞因子，促進(jìn) T 細(xì)胞增殖和分化[16]。其中與 O-GlcNAc 相關(guān)研究最多的是 IL-2。Huang等[17]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過葡萄糖胺處理的 Jurkat T 細(xì)胞，細(xì)胞中 IL-2 的水平明顯降低；當(dāng)敲除 Jurkat T 細(xì)胞的 OGT 后，IL-2 的表達(dá)水平降低，進(jìn)而抑制 TCR 誘導(dǎo)的 T 細(xì)胞活化[18]；使用 OGT 抑制劑處理人原代T 細(xì)胞，可減少抗 CD3/CD28 或 PMA 所刺激的 T 細(xì)胞活化反應(yīng)中 IL-2 的產(chǎn)生，還能抑制 T 細(xì)胞的增殖。但當(dāng)T 細(xì)胞經(jīng)過 OGA 抑制劑 Thiamet G 處理后，IL-2 的生成并無明顯變化[19]；敲除小鼠的 OGT 基因發(fā)現(xiàn)，OGT 的缺失并不影響細(xì)胞毒性 T 淋巴細(xì)胞（cytotoxic lymphocyte，CTL）中 IL-2 所誘導(dǎo)的 STAT5 的磷酸化或 mTORC1 的活化，但會(huì)阻礙 CTL 的克隆擴(kuò)增[11]。

與 IL-2 合成信號(hào)通路密切相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子主要有活化 T 細(xì)胞核因子（nuclear factor of activated T cells，NFAT）、核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）和 c-Myc[20-21]。Golks 等[18-19]在人類 T 細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，NFAT 和 NF-κB 均可被O-GlcNAc 修飾，當(dāng) TCR 受到刺激時(shí)，T 細(xì)胞胞漿中 NFAT 的O-GlcNAc 修飾會(huì)有短暫的升高，這可能與它后續(xù)的核定位有關(guān)，而 NF-κB 的O-GlcNAc 修飾則會(huì)阻礙其與 IκB 的相互作用而使 NF-κB 向細(xì)胞核遷移。c-Rel 作為 NF-κB 的亞單位，其 Ser350 可被O-GlcNAc 修飾，增強(qiáng) c-Rel 與 CD28 反應(yīng)原件結(jié)構(gòu)域的結(jié)合，促進(jìn) IL-2 的表達(dá)[22]。c-Myc 可調(diào)節(jié) T 細(xì)胞中營養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)，進(jìn)而影響細(xì)胞中的O-GlcNAc 修飾[21, 23]。此外，c-Myc 位點(diǎn) Thr58 可在糖原合成激酶 3（glycogen synthase kinase 3，GSK3）的作用下被磷酸化，促進(jìn)c-Myc 的降解，使 c-Myc 在 T 細(xì)胞中的半衰期變短[21]。而 Thr58 也可發(fā)生O-GlcNAc 修飾，抑制該位點(diǎn)的磷酸化修飾，提高 c-Myc 蛋白的穩(wěn)定性。T 細(xì)胞中的 OGT 和 OGA 對(duì) c-Myc 的表達(dá)也有影響，使用 OGT 抑制劑之后 c-Myc 表達(dá)水平下降，相反，使用 OGA 抑制劑之后 c-Myc 表達(dá)水平上升[11]。

2016 年，Lund 等[19]使用 BEMAD、代謝標(biāo)記等方法，在人的活化 T 細(xì)胞中，系統(tǒng)地鑒定到 214 種O-GlcNAc 修飾的糖蛋白，主要是轉(zhuǎn)錄因子、剪切因子、核孔蛋白等，涉及 RNA 轉(zhuǎn)錄、加工、運(yùn)輸。其中ARNT、HCLS1、ZAP-70、SHIP1、LCK、PI3K 為新鑒定的 O-GlcNAc 修飾蛋白。Lopez等[24]使用化學(xué)酶聚糖標(biāo)記技術(shù)和蛋白質(zhì)組學(xué)分析方法比較效應(yīng)性和記憶性 CD8+T 細(xì)胞的 O-GlcNAc 修飾差別，結(jié)果發(fā)現(xiàn)效應(yīng)性 CD8+T 細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾蛋白主要參與轉(zhuǎn)錄和翻譯進(jìn)程，促進(jìn)細(xì)胞的增殖，而記憶性 CD8+T 細(xì)胞中，O-GlcNAc 修飾蛋白則參與轉(zhuǎn)錄、翻譯和 mRNA 進(jìn)程中一些特殊的、更具針對(duì)性的調(diào)節(jié)。

1.3 O-GlcNAc 修飾與 T 細(xì)胞相關(guān)疾病

1.3.1 自身免疫性疾病 Th1 和Th17 細(xì)胞在多種自身免疫性疾病中均發(fā)揮著重要作用，最近的研究表明，多發(fā)性硬化病（multiple sclerosis，MS）患者體內(nèi) T 細(xì)胞中靶向調(diào)節(jié) OGT 轉(zhuǎn)錄的miR-15b 表達(dá)下調(diào)，細(xì)胞內(nèi) NF-κB 的O-GlcNAc 修飾減少，進(jìn)而增強(qiáng)了 Th17 的分化[25]。ELF-1 是 TCRζ 鏈基因的一種轉(zhuǎn)錄因子，在磷酸化修飾和O-GlcNAc 修飾的共同作用下從胞漿轉(zhuǎn)移到胞核，發(fā)揮相應(yīng)的功能[26]。在系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）患者的 T 細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，ELF-1 的O-GlcNAc 修飾明顯減少，下調(diào)了 TCRζ 鏈的表達(dá)，從而導(dǎo)致效應(yīng) T 細(xì)胞的功能失調(diào)[27]。

1.3.2 免疫細(xì)胞癌癥 瓦博格效應(yīng)（Warburg effect）是癌癥的重要代謝特征，即在有氧條件下，惡性細(xì)胞糖酵解同樣活躍，葡萄糖的攝入增加。這種代謝轉(zhuǎn)化使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在HBP 中的流通得到提高，在多種癌癥細(xì)胞中均可發(fā)現(xiàn)O-GlcNAc 修飾水平的明顯升高[28]。慢性淋巴細(xì)胞白血病（chronic lymphocytic leukemia，CLL）細(xì)胞中會(huì)表達(dá)高水平的O-GlcNAc 修飾蛋白，包括p53、AKT、MYC 等[29]。急性髓細(xì)胞白血?。╝cute myelocytic leukemia，AML）和CLL 細(xì)胞中的 STAT5 在第 92 位蘇氨酸上可發(fā)生O-GlcNAc 修飾，使STAT5 上酪氨酸的磷酸化修飾增強(qiáng)，促進(jìn)髓系細(xì)胞的惡性增生[30]。Swamy 等[11]在 T 細(xì)胞急性淋巴性白血?。═-cell acute lymphoblastic leukemia，T-ALL）的小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，PTEN 敲除的胸腺細(xì)胞中敲除 OGT 基因可抑制細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化，小鼠的存活周期能夠延長(zhǎng)一半以上，但是這種小鼠中的 T 淋巴細(xì)胞與正常小鼠相比顯著減少，并且不能分化為 CD4+或 CD8+的 T 細(xì)胞。從T-ALL 小鼠中分離的 T 淋巴細(xì)胞與正常的淋巴細(xì)胞相比，葡萄糖和谷氨酰胺的攝取明顯升高，整體O-GlcNAc 修飾水平升高。

2 B 細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾

2.1 O-GlcNAc 修飾與 B 細(xì)胞的成熟

B 細(xì)胞的發(fā)育分為兩個(gè)階段：造血干細(xì)胞在骨髓中發(fā)育為成熟 B 細(xì)胞，為中樞發(fā)育階段；隨后遷移至外周淋巴器官脾臟和淋巴結(jié)等，成熟 B 細(xì)胞經(jīng)抗原刺激后增殖分化成記憶 B 細(xì)胞和漿細(xì)胞[31]。在敲除 OGT 的小鼠中發(fā)現(xiàn)，骨髓中成熟 B 細(xì)胞產(chǎn)生的頻率和數(shù)量與正常小鼠相比明顯減少。脾臟中 B220+B 細(xì)胞產(chǎn)生的頻率和數(shù)量也有所減少，尤其是濾泡 B 細(xì)胞。但 OGT 的缺失對(duì)未成熟 B 細(xì)胞、過渡期 B 細(xì)胞和邊緣區(qū) B 細(xì)胞影響不大。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，成熟 B 細(xì)胞的減少是由于 OGT 缺失導(dǎo)致其發(fā)生凋亡，而不是阻斷 B 細(xì)胞發(fā)育過程，因此，O-GlcNAc 修飾在維持 B 細(xì)胞自身穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用[32]。

2.2 O-GlcNAc 修飾與 B 細(xì)胞的活化

細(xì)胞膜上 CD69 的表達(dá)是 B 細(xì)胞早期活化的標(biāo)志。B 細(xì)胞中 OGT 的過表達(dá)或使用 OGA 抑制劑PUGNAc 均可上調(diào) B 細(xì)胞膜上的 CD69 的表達(dá)[18]。另外，使用更具特異性的 OGA 抑制劑 thiamet-G 處理 B 細(xì)胞或敲除 B 細(xì)胞 OGA 基因，會(huì)促進(jìn) B 細(xì)胞的活化，但也導(dǎo)致 B 細(xì)胞的凋亡。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，淋巴細(xì)胞特異性蛋白（lymphocyte specific protein-1，LSP1）在其 Ser209 的 O-GlcNAc 修飾可使 Ser243 發(fā)生磷酸化修飾，啟動(dòng)凋亡進(jìn)程[33]。

與 T 細(xì)胞的活化類似，B 細(xì)胞受體（B cell receptor，BCR）受到刺激之后，轉(zhuǎn)錄因子 NFAT 和 NF-κB被 O-GlcNAc 修飾之后影響其各自的核定位，進(jìn)而影響 B 細(xì)胞的活化[34]。Golks 等[18]發(fā)現(xiàn)，OGT 的過表達(dá)或使用 OGA 抑制劑 PUGNAc 可通過上調(diào) NF-κB 的 O-GlcNAc 修飾水平，提高 B 細(xì)胞中 BCR 依賴的 NF-κB 活性，進(jìn)而促進(jìn) B 細(xì)胞的活化。

另外，與 B 細(xì)胞活化中的 O-GlcNAc 修飾相關(guān)的因子還包括：CD79a/79b、激酶 Syk、Lyn、Btk[35]、B 細(xì)胞活化因子受體（B-cell activating factor receptor，BAFFR）[36]等。在 OGT 缺失的小鼠中發(fā)現(xiàn)，經(jīng) IgM抗體刺激的小鼠脾臟 B 細(xì)胞，其 CD79a、Lyn、Syk 的磷酸化修飾均有所減少，NF-κB 多種亞單位的核定位也隨之減少[32]。BAFFR 是 B 細(xì)胞活化過程重要分子，可通過 Src 激酶 Lyn 的活化，使 CD79a 和 Syk 發(fā)生磷酸化修飾，從而與 BCR 信號(hào)通路共同調(diào)節(jié) B 細(xì)胞動(dòng)態(tài)平衡[36]。研究發(fā)現(xiàn)，Lyn 在 S19 位點(diǎn)上的 O-GlcNAc 修飾可以促進(jìn) Lyn 的活化，并招募 Syk 與之相互作用[32]。

2.3 O-GlcNAc 修飾與 B 細(xì)胞相關(guān)疾病

前 B 細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞性白血?。╬re-B acute lymphocytic leukemia，pre-B-ALL）患者骨髓CD19+的單個(gè)核細(xì)胞中，O-GlcNAc 修飾水平明顯升高，OGT 升高，OGA 減少，PI3K/Akt/c-Myc 通路過度活化。當(dāng)細(xì)胞中的 OGT 缺失時(shí)，PI3K 和磷酸化的 Akt、c-Myc 均減少，說明 OGT 可能參與 PI3K/Akt/c-Myc 通路的活化[37]。在CLL 細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，Syk 磷酸化水平升高，會(huì)伴隨著蛋白 O-GlcNAc 修飾水平的升高[29]。彌漫性大 B 細(xì)胞淋巴瘤（diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL）患者的 B 細(xì)胞中，OGT 的 mRNA 表達(dá)水平明顯升高[38]。

3 巨噬細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾

巨噬細(xì)胞在固有免疫反應(yīng)、組織細(xì)胞的內(nèi)穩(wěn)態(tài)和發(fā)展、促炎性反應(yīng)和噬菌/吞噬作用中均發(fā)揮著重要的作用[39]。小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞為定居腦內(nèi)的巨噬細(xì)胞，調(diào)節(jié)神經(jīng)中樞的固有免疫反應(yīng)。LPS 可誘導(dǎo)小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中 c-Rel 的活化，提高 c-Rel 與 OGT、p50 的相互作用，c-Rel 的 O-GlcNAc 修飾增加，與 NF-κB 結(jié)合增強(qiáng)，促進(jìn)誘生型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）的產(chǎn)生[40]。小鼠巨噬細(xì)胞 RAW264.7 中，OGT 與 mSin3a 的相互作用，會(huì)干擾 LPS 誘導(dǎo)的 NF-κB 活化和 iNOS 基因的表達(dá)[41]。雖然 p65 與 c-Rel 同為 NF-κB 家族的成員，但對(duì) O-GlcNAc 修飾的反應(yīng)卻有所不同，thiamet-G 可促進(jìn)小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中 p65 的 O-GlcNAc 修飾，使其與 IκB 結(jié)合，影響 p65 的核定位，抑制促炎因子的表達(dá)和細(xì)胞的分化[42]。此外，在高糖條件下，葡萄糖胺抑制 LPS 誘導(dǎo)的 RAW264.7 細(xì)胞中 NF-κB 的活化，c-Rel 的 O-GlcNAc 修飾減少，而在低糖條件下，葡萄糖胺可使 c-Rel 的 O-GlcNAc 修飾增加，促進(jìn)其與iNOS 啟動(dòng)子的結(jié)合[43]。

STAT 信號(hào)通路在炎癥反應(yīng)和腫瘤的發(fā)生中發(fā)揮著重要作用，在小鼠的骨髓源性巨噬細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，STAT3 的 717 位蘇氨酸可被 O-GlcNAc 修飾，進(jìn)而下調(diào) STAT3 的磷酸化修飾和 STAT3 依賴的相關(guān)基因表達(dá)。E3 泛素連接酶CUL3 可下調(diào) OGT 的表達(dá)，主要是通過抑制核因子 E2 相關(guān)因子 2（nuclear factor E2-related factor-2，NRF2）與 OGT 啟動(dòng)子的結(jié)合，抑制 STAT3 的 O-GlcNAc 修飾[44]。

從上述的研究中可以發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾對(duì)炎癥反應(yīng)有著正性調(diào)節(jié)和負(fù)性調(diào)節(jié)的作用，這可能與細(xì)胞對(duì)葡萄糖的利用、細(xì)胞所處的炎癥微環(huán)境以及 NF-κB 和 STAT 信號(hào)通路中多種關(guān)鍵調(diào)節(jié)分子的 O-GlcNAc 修飾密切相關(guān)。

4 中性粒細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾

中性粒細(xì)胞在固有免疫中可通過噬菌作用和分泌多種抗菌因子抵御細(xì)菌的感染，是機(jī)體發(fā)生損傷和感染時(shí)最先響應(yīng)的細(xì)胞。Kneass 和 Marchase[45]發(fā)現(xiàn)，從健康人全血分離的中性粒細(xì)胞在趨化肽甲?；琢虬彼?亮氨酸-苯丙氨酸（formylated Met-Leu-Phe，fMLF）的刺激下，蛋白質(zhì)的 O-GlcNAc 修飾發(fā)生迅速而短暫的升高，在細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)中起到重要作用。當(dāng)中性粒細(xì)胞經(jīng)過葡萄糖胺或 PUGNAc 的處理之后，O-GlcNAc 修飾水平的升高不僅能提高中性粒細(xì)胞的能動(dòng)性，而且能增強(qiáng)絲裂原蛋白激酶 p38、p44/42、MKK3/6 和MEK1/2 的活性。此外，多種細(xì)胞信號(hào)通路蛋白包括 PI3K、Rho 家族的 GTP 酶、Rac 和 ERK1/ERK2 均與中性粒細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾有關(guān)[46]。在一項(xiàng)創(chuàng)傷-出血的小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過葡萄糖胺或 PUGNAc 處理之后，作為中性粒細(xì)胞浸潤標(biāo)志的骨髓過氧化物酶，與對(duì)照組相比明顯降低[47]。但中性粒細(xì)胞中 O-GlcNAc 修飾蛋白的鑒定工作尚未有報(bào)道。

5 NK 細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾

NK 細(xì)胞是一種細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞，參與細(xì)胞的固有免疫和適應(yīng)性免疫。Yao 等[48]發(fā)現(xiàn)，NK 細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾可通過影響 NK 細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)減弱其細(xì)胞毒性，而GST-sHLA-G1α 鏈可抑制 NK 細(xì)胞中 O-GlcNAc 修飾水平。EZH2 是一種組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶，當(dāng)其活性受抑制時(shí)，不僅能夠加快 NK 細(xì)胞的成熟，還能提高 NK 細(xì)胞殺傷功能，在 EZH2 上已鑒定到 5 個(gè) O-GlcNAc 修飾位點(diǎn)，對(duì)該蛋白的穩(wěn)定和功能均有重要作用[49-51]。

6 總結(jié)與展望

過去 30 多年間的研究表明，O-GlcNAc 修飾與多種疾病，如糖尿病、癌癥、神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病等關(guān)系密切。在動(dòng)物模型中，OGT 和（或）OGA 的缺失都有致死性。O-GlcNAc 糖基化的動(dòng)態(tài)修飾與免疫代謝的調(diào)節(jié)密切相關(guān)，影響免疫細(xì)胞的增殖、分化、成熟、活化、腫瘤發(fā)生等。但免疫細(xì)胞中的 O-GlcNAc 修飾相關(guān)研究相較于其他疾病依然較少，主要集中在對(duì) T 細(xì)胞的研究。許多參與固有免疫和適應(yīng)性免疫信號(hào)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵分子，包括 NOD2、TAB1、CaMKIV 等均被 O-GlcNAc 修飾，但這些蛋白在免疫細(xì)胞中與 O-GlcNAc 修飾相關(guān)機(jī)制研究數(shù)據(jù)很少。長(zhǎng)期以來，對(duì) O-GlcNAc 修飾的研究進(jìn)展一直很慢，主要有以下幾方面：①對(duì)于胞核胞漿組分中的糖基化修飾仍未有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；②O-GlcNAc 修飾作為一種單糖修飾，分子量小且不帶電荷，它的添加和移除在 SDS-PAGE 上并不會(huì)有明顯的遷移，也成為鑒定位點(diǎn)工作的技術(shù)瓶頸；③細(xì)胞中存在高水平的水解酶，當(dāng)細(xì)胞受損或被裂解時(shí)，O-GlcNAc 修飾容易被移除；④O-GlcNAc 多位點(diǎn)修飾鑒定的技術(shù)難題。近年，隨著檢測(cè) O-GlcNAc 修飾單克隆抗體的發(fā)展，“點(diǎn)擊化學(xué)”的應(yīng)用，更精密的質(zhì)譜技術(shù)（如 HCD、ETD）的研發(fā)，使得對(duì) O-GlcNAc 修飾的研究能夠突破技術(shù)的瓶頸。在未來的研究中，將會(huì)幫助我們理解 O-GlcNAc 修飾在免疫細(xì)胞中的作用機(jī)制。

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*同為第一作者

10.3969/j.issn.1673-713X.2018.06.012

國家自然科學(xué)基金（81102850）；廣東醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（201703）

梁一，Email：liangyigdmu@163.com

2018-09-23