李蘭竹 尹小建 齊煉文
(中國(guó)藥科大學(xué) 江蘇 南京 211100)
巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的C型凝集素受體(Macrophage-inducible C-type lectin,Mincle)是C型凝集素受體(C-type lectin receptor,CLR)家族中的一員,由Clec4e基因編碼。它是一種II型跨膜蛋白,包括短胞漿區(qū),跨膜區(qū)以及胞外區(qū)[1]。Mincle在多種免疫細(xì)胞上表達(dá),包括樹突細(xì)胞,巨噬細(xì)胞,嗜中性粒細(xì)胞等。
LPS/TLR4/NF-κB通路可以調(diào)控Mincle表達(dá)。同時(shí),LPS可以通過(guò)C/EBPβ調(diào)節(jié)其表達(dá)[1]。Mincle被激活后可以促進(jìn)TNF, IL-6, CXCL2和iNOS等表達(dá),表現(xiàn)為促進(jìn)炎癥反應(yīng)[2]。但是也有報(bào)道Mincle可以促進(jìn)IL-10的表達(dá),下調(diào)IL-12p40的產(chǎn)生,減少促炎因子的分泌[3]。
研究發(fā)現(xiàn),Mincle與接頭分子FcRγ相連接[2]。FcRγ上含有一段免疫受體酪氨酸激活基序(immunoreceptor tyrosinebased activation motifs,ITAM)。Mincle跨膜區(qū)的42位殘基(Arg42)帶有正電荷,而細(xì)胞膜上的FcRγ殘基帶有負(fù)電荷,二者相交聯(lián)。當(dāng)配體與Mincle結(jié)合后,ITAM磷酸化,募集脾臟酪氨酸激酶(spleen tyrosine kinase,Syk)并使其磷酸化。磷酸化的Syk通過(guò)胱天蛋白酶募集域蛋白9(Caspase recruitment domain-containing protein 9,CARD9)依賴的方式促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)[4]。CARD9是ITAM下游的一個(gè)重要銜接蛋白,可以與Bcl10和Malt1結(jié)合促進(jìn)NF-κB的激活。
Mincle作為模式識(shí)別受體中的一種,可以識(shí)別一系列內(nèi)源以及外源性配體。大量的研究證明在細(xì)菌,真菌以及哺乳動(dòng)物中都存在Mincle的配體。Mincle可以識(shí)別壞死細(xì)胞釋放的剪接體相關(guān)蛋白130(spliceosome-associated protein 130,SAP130)。全身照射小鼠可以導(dǎo)致胸腺細(xì)胞死亡并伴隨有嗜中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)到胸腺。但使用Mincle抗體可以阻斷這一現(xiàn)象[2]。這表明Mincle可能參與壞死細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。
同時(shí),Mincle對(duì)于巨噬細(xì)胞識(shí)別分枝桿菌并激活小鼠免疫系統(tǒng)至關(guān)重要。其中海藻糖-6,6’-二霉菌素(trehalose-6,6-dimycolate,TDM)是Mincle識(shí)別分枝桿菌的配體[5]。由于霉菌酸和可溶性海藻糖均不能激活Mincle,TDM中糖脂結(jié)合的部分可能是其被Mincle識(shí)別的必要部分。海藻糖二山崳酸酯(Trehalose dibehenate,TDB)是TDM的合成類似物,也可以激活Mincle。TDM和TDB可以加強(qiáng)T細(xì)胞反應(yīng),促進(jìn)抗體產(chǎn)生。但這一作用在Mincle敲除鼠中消失[6]。
通過(guò)對(duì)Mincle碳水化合物識(shí)別區(qū)域的結(jié)構(gòu)分析,可以揭示受體配體識(shí)別機(jī)制[7]。Mincle的碳水化合物識(shí)別區(qū)域有一個(gè)Ca2+依賴的經(jīng)典糖結(jié)合位點(diǎn),它包含一個(gè)EPN(Glu-Pro-Asn)基序。這個(gè)基序可以與海藻糖上的一個(gè)葡萄糖殘基結(jié)合。在這個(gè)基序旁邊是另一個(gè)可以與葡萄糖結(jié)合的結(jié)合位點(diǎn)。而在這個(gè)經(jīng)典糖結(jié)合位點(diǎn)的另一端是一個(gè)疏水的凹槽,可以結(jié)合?;Y(jié)構(gòu)。更多的研究表明,Mincle受體與其含疏水結(jié)構(gòu)的配體的結(jié)合時(shí),結(jié)合親和力與疏水側(cè)鏈的長(zhǎng)短有關(guān)[8]。這些受體配體結(jié)合機(jī)制的發(fā)現(xiàn)也促進(jìn)了Mincle配體的發(fā)現(xiàn)。Jacobsen,KM.等發(fā)現(xiàn)放射菌類的海藻糖代謝物—brartemicin與Mincle具有很高的結(jié)合親和力[9]。
TDM作為細(xì)菌中的糖脂可以被Mincle識(shí)別。而在哺乳動(dòng)物中,也存在大量的糖脂。有研究報(bào)道,β-葡萄糖神經(jīng)酰胺(β-glucosylceramide,β-GlcCer)是Mincle的內(nèi)源性配體[10]。β-GlcCer是細(xì)胞內(nèi)的一個(gè)代謝產(chǎn)物,參與神經(jīng)酰胺代謝通路。β-葡萄糖腦苷脂酶(β-glucocerebrosidase,GBA1)是β-GlcCer降解過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵酶,調(diào)控機(jī)體內(nèi)的β-GlcCer水平。突變Gba1基因后的小鼠表現(xiàn)出細(xì)胞死亡引起的過(guò)度炎癥反應(yīng)。而這一作用在Mincle與GBA1雙敲鼠中消失[10]。同時(shí),GBA1敲除的樹突狀細(xì)胞與野生型相比可以以Mincle依賴的促進(jìn)獲得性免疫應(yīng)答。β-GlcCer-Mincle軸是在多種哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)保守的自身糖脂-CLR通路。
Kiyotake,R.等發(fā)現(xiàn)膽固醇結(jié)晶可以特異性激活人源的Mincle,而鼠源的受體則不能被激活[11]。動(dòng)脈粥樣硬化患者體內(nèi)存在膽固醇結(jié)晶,并且可以激活NLRP炎癥小體和炎癥反應(yīng)。Kostarnoy,AV.等報(bào)道小鼠Mincle可以識(shí)別皮膚中的膽固醇硫酸鹽,并且介導(dǎo)過(guò)敏性皮膚反應(yīng)中的炎癥反應(yīng)[12]。但是,Mincle識(shí)別這些類固醇化合物的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)仍不清楚。
Mincle可以參與多種器官中的炎癥反應(yīng)。在肥胖脂肪組織中,巨噬細(xì)胞Mincle表達(dá)升高,并且促進(jìn)纖維化相關(guān)基因的表達(dá)和脂肪組織纖維化[13]。在缺血性腦損傷中,Mincle和Syk在激活先天免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,用siRNA沉默Mincle可以減少神經(jīng)炎癥反應(yīng),如IL-1β的表達(dá)以及髓過(guò)氧化物酶陽(yáng)性細(xì)胞浸潤(rùn)[14]。并且Mincle-Syk通路可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞的M1型極化,從而介導(dǎo)急性腎炎[15]。Mincle在炎癥等疾病中發(fā)揮了具體的功能,因此探明Mincle的作用及其調(diào)控機(jī)制,可以為以Mincle為靶標(biāo)的藥物研究與開發(fā)提供新的思路。