于銘川，王昕蕊，宋偉宜，宋伊寧，楊景芳，孫樹(shù)民

（1內(nèi)蒙古民族大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，內(nèi)蒙古通遼028000；2內(nèi)蒙古通遼市家畜繁育指導(dǎo)站，內(nèi)蒙古通遼028000）

0 引言

豬囊尾蚴病(Porcine cysticercosis)是由豬帶絳蟲(chóng)(Taenia solium)的幼蟲(chóng)（囊尾蚴）寄生于人、畜組織或器官內(nèi)而引起的一種人獸共患寄生蟲(chóng)病，該病2010被世界衛(wèi)生組織列為重點(diǎn)研究和控制的17種易被忽視的熱 帶 疾 病 (Neglected tropical diseases,NTDs)之 一[1]。囊尾蚴病呈世界性分布，特別在拉丁美洲，非洲，亞洲等發(fā)展中國(guó)家流行廣泛，直到今日仍被認(rèn)為是一種引發(fā)重要公共衛(wèi)生事件的疾病。寄生現(xiàn)象是宿主和寄生蟲(chóng)建立的生物學(xué)和免疫學(xué)上互作關(guān)系。適應(yīng)宿主環(huán)境是寄生蟲(chóng)成功寄生的前提，寄生蟲(chóng)主動(dòng)免疫逃避和免疫抑制是成功寄生的關(guān)鍵因素，豬囊尾蚴與其他寄生性蠕蟲(chóng)相似，依賴(lài)其抗原或衍生物逃避或抑制宿主免疫系統(tǒng)的攻擊，從而達(dá)到成功寄生的目的。寄生蟲(chóng)抗原與宿主免疫系統(tǒng)互相作用究其根源是抗原蛋白與宿主免疫系統(tǒng)的作用，研究蟲(chóng)體囊液蛋白對(duì)探討免疫逃避或免疫抑制具有重要意義。作為抗原重要家族成員的膜聯(lián)蛋白(Annexin,ANX)，在細(xì)胞骨架活動(dòng)，細(xì)胞膜磷酸化、膜受體調(diào)節(jié)、有絲分裂中發(fā)揮重要的功能[2-3]，其家族成員在細(xì)胞癌變、自身免疫類(lèi)疾病、抗炎癥、抗凝血等機(jī)制和通路有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值[4-6]。其中ANX B1在蟲(chóng)體侵入過(guò)程中對(duì)宿主的免疫系統(tǒng)干擾和影響發(fā)揮重要作用，特別是在蟲(chóng)體免疫逃避中的作用。因此，探討蟲(chóng)體囊液中膜聯(lián)蛋白與宿主機(jī)體互相作用，為囊尾蚴入侵機(jī)制和早（中）期阻斷該病提供新思路。

1 豬囊尾蚴病流行與危害

豬囊尾蚴是一種多細(xì)胞、無(wú)脊椎的真核寄生蟲(chóng)性蠕蟲(chóng)，自中國(guó)文獻(xiàn)記載白蟲(chóng)開(kāi)始距今1800多年的歷史，該病不但給養(yǎng)豬業(yè)造成巨大損失，而且危害人類(lèi)的健康，嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致死亡。豬帶絳蟲(chóng)囊尾蚴病在世界范圍內(nèi)均有發(fā)生，主要流行于拉美，撒哈拉以南的非洲國(guó)家和亞洲大部分地區(qū)。全球現(xiàn)有約5000萬(wàn)人感染帶狀絳蟲(chóng)，其中絕大多數(shù)是由豬帶絳蟲(chóng)所引起。據(jù)現(xiàn)有癲癇患病數(shù)據(jù)估計(jì)，患腦囊尾蚴?。òㄓ邪Y狀和無(wú)癥狀病人）的總?cè)藬?shù)介于256萬(wàn)～830萬(wàn)之間，每年全球因腦囊尾蚴病死亡病人超過(guò)5萬(wàn)人[7]。近年囊尾蚴病流行范圍已擴(kuò)展到許多發(fā)達(dá)國(guó)家，在北美國(guó)、歐洲和澳大利亞等國(guó)家已連續(xù)多年均有報(bào)道[8-9]。最新統(tǒng)計(jì)顯示，中國(guó)人豬帶絳蟲(chóng)囊尾蚴病血清陽(yáng)性率為0.58%，根據(jù)流行感染率推算中國(guó)囊尾蚴病患者大約在30萬(wàn)～70萬(wàn)人[10]。中國(guó)每年豬囊尾蚴感染豬肉和屠宰豬檢驗(yàn)費(fèi)所造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上百億元人民幣。另外，用于治療帶絳蟲(chóng)病人（按55萬(wàn)患者計(jì)算）總費(fèi)用為313億元，而造成間接的經(jīng)濟(jì)損失很難用數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)。鑒于其流行及其危害性，豬囊尾蚴病被世界各國(guó)規(guī)定為強(qiáng)檢必檢病種，目前已成為危害最嚴(yán)重食源性寄生蟲(chóng)病。導(dǎo)致該病仍然流行和危害嚴(yán)重最主要原因?yàn)橹虏C(jī)制尚不明確。

2 膜聯(lián)蛋白分類(lèi)

2.1 膜聯(lián)蛋白的作用

依照基因的結(jié)構(gòu)進(jìn)化關(guān)系以及在染色體上的定位不同，膜聯(lián)蛋白可以分為5個(gè)大類(lèi)：A類(lèi)脊椎動(dòng)物膜聯(lián)蛋白、B類(lèi)無(wú)脊椎動(dòng)物膜聯(lián)蛋白、C類(lèi)真菌和單細(xì)胞真核生物膜聯(lián)蛋白、D類(lèi)植物膜聯(lián)蛋白和E類(lèi)原生生物膜聯(lián)蛋白[11-12]。膜聯(lián)蛋白家族是一類(lèi)進(jìn)化上高度保守的蛋白家族[13]，依賴(lài)鈣離子的磷脂結(jié)合，靜息狀態(tài)下主要存在細(xì)胞質(zhì)中[14-15]。膜聯(lián)蛋白也是一種有效的內(nèi)源性免疫調(diào)節(jié)蛋白，參與了癌癥中必需的多種功能，包括細(xì)胞增殖、凋亡、化療敏感性、抗凝血抗炎反應(yīng)、胞吞胞吐、轉(zhuǎn)移，和入侵[16]。研究表明，膜聯(lián)蛋白A1能激活抑制炎癥的自然通路，而無(wú)當(dāng)前抗炎藥物的副作用，比目前的消炎藥物更安全，通過(guò)進(jìn)一步研究有望成為抗炎治療的新策略[17-18]。膜聯(lián)蛋白A2在自身免疫疾病患者中高表達(dá)，其通路包括，促進(jìn)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)，介導(dǎo)信號(hào)通路的激活從而誘導(dǎo)炎性因子的分泌，有望成為治療自身免疫性疾病新的治療靶點(diǎn)[19-20]；并且A2在病毒感染致病過(guò)程中，促進(jìn)病毒復(fù)制，并且與其他蛋白互作對(duì)細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)，為預(yù)防和治療病毒提供理論依據(jù)[21]。膜聯(lián)蛋白A3在消化系統(tǒng)癌癥患者中，表達(dá)量增加使腫瘤體積變大，在患癌早期促進(jìn)癌細(xì)胞增殖，和侵襲。Tong等[22]開(kāi)發(fā)針對(duì)膜聯(lián)蛋白A3特異性單克隆抗體（抗AnnexinA3mAb）能有效阻斷膜聯(lián)蛋白A3，促進(jìn)細(xì)胞凋亡增加，為臨床診斷和開(kāi)發(fā)新藥提供更多可能。膜聯(lián)蛋白A4通過(guò)抑制外源性細(xì)胞凋亡通路，進(jìn)而調(diào)節(jié)肝臟胰腺細(xì)胞的凋亡及肝臟腫瘤細(xì)胞化療藥物抵抗[23]。膜聯(lián)蛋白A5與磷脂酰絲氨酸高度特異性結(jié)合的特性已經(jīng)被用于分子探針和藥物的載體開(kāi)發(fā)，結(jié)合流式細(xì)胞分析技術(shù)后成為當(dāng)下體外檢測(cè)細(xì)胞凋亡的理想分子探針，獲得廣泛關(guān)注和應(yīng)用[24-25]。

現(xiàn)有研究證明，膜聯(lián)蛋白的表達(dá)在不同惡性腫瘤的正負(fù)相關(guān)性存在著差異。在包括胃癌、肝癌、結(jié)直腸癌、膽囊癌、胰腺癌等消化道惡性腫瘤以及肺腺癌、乳腺癌中，膜聯(lián)蛋白的高表達(dá)發(fā)揮促進(jìn)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的作用；而在前列腺癌中則相反。更重要的是，膜聯(lián)蛋白的異常表達(dá)往往與多種惡性腫瘤的臨床分期及不良預(yù)后相關(guān)，這使其可作為一個(gè)潛在的生物學(xué)檢測(cè)指標(biāo)和治療靶標(biāo)來(lái)為腫瘤患者的診斷及治療提供更多可能[26]。

2.2 膜聯(lián)蛋白的結(jié)構(gòu)

膜聯(lián)蛋白是一種略微彎曲的蛋白質(zhì)，有一個(gè)凸面和一個(gè)凹面。人ANX基因的大小范圍從15 kb(ANXA9)到 96 kb(ANXA10)，位于 15號(hào)染色體q21～q22，由339個(gè)氨基酸組成[27]。它由一個(gè)高度保守的核心結(jié)構(gòu)域（由4個(gè)70～80個(gè)氨基酸的同源重復(fù)序列組成，稱(chēng)為膜聯(lián)蛋白重復(fù)序列）C端和一個(gè)獨(dú)特的由30個(gè)氨基酸組成的長(zhǎng)N端的“頭部結(jié)構(gòu)域”（在一些文獻(xiàn)中也稱(chēng)為尾部結(jié)構(gòu)域或N-端相互作用結(jié)構(gòu)域）組成，其結(jié)構(gòu)上核心序列一致,分別位于45～58、117～130、216～233、291～304位氨基酸的三級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),包含18個(gè)α螺旋,其余大部分為無(wú)規(guī)卷曲（占33%）；相對(duì)分子質(zhì)量為37584，等電點(diǎn)為5.94。分子結(jié)構(gòu)呈扁平桶狀,桶壁由4個(gè)結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)域(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)組成，每個(gè)結(jié)構(gòu)域包含5個(gè)螺旋(A、B、C、D、E),以右手超螺旋的形式折疊；結(jié)構(gòu)域的第1和第2個(gè)α螺旋的連接部位為一個(gè)突出的環(huán)，由G、T、K、L、S、I等氨基酸組成的Ca2+結(jié)合的位點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下圖一。分析顯示膜聯(lián)蛋白B1具有膜聯(lián)蛋白A1和膜聯(lián)蛋白A5的相似結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)，除了其抗炎、抗凝血功能，膜聯(lián)蛋白B1特有的氨基酸序列與囊尾蚴寄生的種屬特異性和組織特異性有關(guān)[28]?？烧{(diào)節(jié)膜聯(lián)蛋白與蛋白配體間相互作用和膜聯(lián)蛋白與膜的相關(guān)性,是區(qū)分不同亞家族的主要依據(jù)[29-30]。其生生物學(xué)特征有兩方面，一是具有Ca2+依賴(lài)性，膜聯(lián)蛋白只有在Ca2+存在情況下才能與磷脂膜結(jié)合；二是這種結(jié)合是可逆的，去除Ca2+后，膜聯(lián)蛋白就與磷脂分開(kāi)[31]。膜聯(lián)蛋白B1核心結(jié)構(gòu)域在Ca2+依賴(lài)的膜相互作用中對(duì)Ca2+的敏感性有細(xì)微的不同。因此，不同的膜聯(lián)蛋白在細(xì)胞中可能具有不同的功能[32]。

3 豬囊尾蚴中膜聯(lián)蛋白介導(dǎo)免疫逃避

寄生性蠕蟲(chóng)的膜聯(lián)蛋白是較早被鑒定能參加免疫抑制的蛋白家族成員，參與多種生理和細(xì)胞的功能。膜聯(lián)蛋白目前在原蟲(chóng)[33]、線蟲(chóng)[34]、血吸蟲(chóng)[35]和蠕蟲(chóng)[36]均有研究，其研究主要涉及蛋白結(jié)構(gòu)分析和體內(nèi)外功能驗(yàn)證以及在通路機(jī)制上的干預(yù)為主，是否參與免疫逃避的確證闡述較少或多為推測(cè)，尚未對(duì)膜聯(lián)蛋白介導(dǎo)免疫逃避分子機(jī)制進(jìn)行闡述，特別是豬帶絳蟲(chóng)囊尾蚴感染過(guò)程中膜聯(lián)蛋白的功能研究較少，多為基因或蛋白結(jié)構(gòu)性分析和功能推測(cè)，其介導(dǎo)的免疫逃避分子機(jī)制研究未被廣泛涉及。眾多學(xué)者推測(cè)豬囊蟲(chóng)存在的膜聯(lián)蛋白具有抑制或調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞活性的作用，通過(guò)宿主免疫球蛋白掩蔽囊尾蚴抗原，從而逃避宿主免疫追蹤，因此囊尾蚴囊液中已被證明含有IgG、IgM、IgA和IgE，寄生蟲(chóng)控制天然免疫的另一個(gè)關(guān)鍵策略是通過(guò)釋放的抗原阻斷補(bǔ)體系統(tǒng)，抑制經(jīng)典和替代的補(bǔ)體通路達(dá)到抑制其活性的目的[37-38]。已知活囊也分泌半胱氨酸蛋白酶、金屬蛋白酶和絲氨酸蛋白酶，這些蛋白酶降解宿主免疫球蛋白，干擾CD4+細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而影響B(tài)細(xì)胞產(chǎn)生抗體[39]。例如，以布氏錐蟲(chóng)蟲(chóng)體為代表，其蟲(chóng)體表面的糖膜聯(lián)蛋白膜抗原不斷更新，致使特異性抗體很難捕獲新抗原，且一些寄生蟲(chóng)感染往往誘發(fā)宿主產(chǎn)生高免疫球蛋白血癥，誘導(dǎo)B細(xì)胞激活，雖產(chǎn)生大量抗體，但卻無(wú)明顯的保護(hù)作用，至感染晚期，雖有抗原刺激，B細(xì)胞卻不能分泌抗體，說(shuō)明多克隆B細(xì)胞的激活導(dǎo)致了能與抗原反應(yīng)的特異性B細(xì)胞的耗竭，抑制宿主的免疫應(yīng)答，甚至出現(xiàn)繼發(fā)性免疫缺陷[40]。豬囊尾蚴之所以能夠在宿主體內(nèi)長(zhǎng)期寄生一方面通過(guò)抗原的變異來(lái)逃避宿主免疫攻擊，另一方面通過(guò)分泌型蛋白干擾宿主識(shí)別從而調(diào)節(jié)或逃逸宿主的免疫反應(yīng)達(dá)到寄生目的。因此這類(lèi)囊液中的分泌型蛋白是研究和分析囊尾蚴侵襲和寄生機(jī)制的重要手段。研究初步發(fā)現(xiàn)膜聯(lián)蛋白存在于囊液細(xì)胞及細(xì)胞組分中，具有脂質(zhì)結(jié)合和離子結(jié)合功能，參與一系列依賴(lài)鈣離子的模型生物活動(dòng)，所以鑒于囊尾蚴囊液中膜聯(lián)蛋白的表現(xiàn)出在寄生蟲(chóng)入侵機(jī)體中的作用，對(duì)其免疫逃避機(jī)制的探究顯得尤為重要。作為膜聯(lián)蛋白家族成員膜聯(lián)蛋白B1（GenBank登錄號(hào)：AF147955）誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞凋亡可能是一種防止宿主免疫攻擊的新策略，膜聯(lián)蛋白B1依賴(lài)性蛋白激酶的氨基酸序列具有較高的特異性，為豬囊尾蚴病特異性診斷方法的建立提供了可能[41]。

圖1 膜聯(lián)蛋白B1蛋白的結(jié)構(gòu)（SWISS-MODEL數(shù)據(jù)庫(kù)）

4 膜聯(lián)蛋白B1 在豬囊尾蚴免疫逃避中的作用

近些年研究膜聯(lián)蛋白被認(rèn)為具有廣泛的重要生物學(xué)作用，其蛋白量占囊尾蚴總蛋白的2%～3%，提示它可能在豬囊尾蚴的生活史中起重要作用[42]。如膜運(yùn)輸和融合，Ca2+通道活性，抑制蛋白激酶C，抗炎活性，作為細(xì)胞凋亡探針或者抗原抗體的特異性結(jié)合來(lái)誘導(dǎo)免疫細(xì)胞凋亡來(lái)逃避宿主的免疫攻擊等。膜聯(lián)蛋白B1在豬囊尾蚴中具有階段特異性表達(dá)，另外該蛋白在中間宿主中用作囊蟲(chóng)病疫苗時(shí)是非常有效的，因此很容易推測(cè)，膜聯(lián)蛋白B1在寄生蟲(chóng)幼蟲(chóng)期的高表達(dá)可能與這種抗原誘導(dǎo)對(duì)感染的保護(hù)能力有關(guān)。這種高表達(dá)可能對(duì)寄生蟲(chóng)有其他意義，例如維持宿主-寄生蟲(chóng)的平衡，使寄生蟲(chóng)能夠在宿主中長(zhǎng)時(shí)間存活，在許多情況下可伴隨宿主存活數(shù)年。在囊尾蚴的囊液中以及囊蟲(chóng)病豬和人的血清中都檢測(cè)到了膜聯(lián)蛋白B1；免疫化學(xué)分析顯示，囊尾蚴可以通過(guò)主動(dòng)逃避和抑制免疫而導(dǎo)致無(wú)癥狀的感染[43-44]；組織學(xué)研究表明，在人和豬中，活的囊尾蚴周?chē)慕M織很少或沒(méi)有的炎癥，然而宿主-寄生蟲(chóng)平衡被打破，一個(gè)或多個(gè)退行性囊腫周?chē)拿庖呓閷?dǎo)的炎癥可以演變成囊蟲(chóng)病。膜聯(lián)蛋白B1存在于周?chē)乃拗餮苌鷮又?，參與囊尾蚴形成包囊[45]。這些寄生蟲(chóng)已經(jīng)發(fā)展出復(fù)雜的機(jī)制，從而能夠在宿主的組織中持續(xù)存在。囊尾蚴在宿主中的不均勻分布及其與囊腫形成或包囊的關(guān)系的性質(zhì)可能有助于隔離寄生蟲(chóng)，使其免受免疫攻擊。雖然尚未得到充分的證實(shí)，但由囊尾蚴分泌的活性因子誘導(dǎo)的免疫細(xì)胞凋亡可能是參與免疫逃避的機(jī)制之一。

嗜酸性粒細(xì)胞在囊尾蚴感染的免疫反應(yīng)中也具有重要作用。體外試驗(yàn)表明，這些細(xì)胞具有損傷或殺死寄生蟲(chóng)幼蟲(chóng)的能力，主要是通過(guò)使用抗體依賴(lài)的細(xì)胞毒性機(jī)制。另一方面，絳蟲(chóng)感染是一種慢性疾病，這意味著這類(lèi)寄生蟲(chóng)制定了避免或防止宿主免疫攻擊的策略，因此，分泌的膜聯(lián)蛋白B1與嗜酸性粒細(xì)胞共存的實(shí)驗(yàn)觀察表明，膜聯(lián)蛋白B1可能在寄生蟲(chóng)的免疫逃避中起作用[46]。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，膜聯(lián)蛋白B1與嗜酸性粒細(xì)胞的結(jié)合是Ca2+依賴(lài)性的，預(yù)先負(fù)載鈣通道阻斷劑可抑制膜聯(lián)蛋白B1誘導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流，相同濃度的膜聯(lián)蛋白對(duì)嗜酸性粒細(xì)胞凋亡作用隨著時(shí)間、濃度的增加都存在顯著差異，也就是說(shuō)膜聯(lián)蛋白B1誘導(dǎo)的嗜酸性粒細(xì)胞凋亡具有時(shí)間和濃度依賴(lài)性，易被負(fù)載鈣通道阻斷劑抑制，從而達(dá)到抵御宿主防御感染的目的[47-48]。

膜聯(lián)蛋白某些家族蛋白已經(jīng)證明也是糖皮質(zhì)激素抗炎作用的重要介質(zhì)。地塞米松作為一種合成的糖皮質(zhì)激素，增加Ca2+并誘導(dǎo)膜聯(lián)蛋白B1的表達(dá)和分泌。當(dāng)用地塞米松刺激細(xì)胞時(shí)，膜聯(lián)蛋白被外化到質(zhì)膜的外表面，而當(dāng)細(xì)胞預(yù)先被負(fù)載鈣通道阻斷劑抑制時(shí)，膜聯(lián)蛋白的分泌被完全阻斷[49]。然而當(dāng)Ca2+的離子載體增加時(shí)，沒(méi)有觀察到膜聯(lián)蛋白B1的分泌。因此這說(shuō)明增加Ca2+的濃度對(duì)膜聯(lián)蛋白B1的分泌是必要的，但不夠充分。除了鈣依賴(lài)的這個(gè)通路外，地塞米松還激活了允許分泌膜聯(lián)蛋白B1的其他細(xì)胞內(nèi)過(guò)程，這一過(guò)程將誘導(dǎo)宿主細(xì)胞凋亡中起作用，這將有助于降低宿主的免疫應(yīng)答，促進(jìn)寄生蟲(chóng)的生存，這一途徑還有待進(jìn)一步研究[50]。

5 展望

囊蟲(chóng)病在世界范圍內(nèi)仍然流行，究其根源為蟲(chóng)體的侵入后宿主免疫學(xué)機(jī)制是多樣復(fù)雜的，這些因素包括寄生蟲(chóng)的數(shù)量、位置、大小和發(fā)育階段，以及與宿主有關(guān)的因素，這些因素可以影響疾病表現(xiàn)的過(guò)程和嚴(yán)重程度來(lái)體現(xiàn)。盡管研究者已經(jīng)證實(shí)一些囊尾蚴感染存在逃避宿主免疫攻擊機(jī)制，也推測(cè)了囊尾蚴成功感染可能通過(guò)自身調(diào)節(jié)，抑制宿主免疫，引起免疫耐受等作用逃避宿主的免疫攻擊，但囊尾蚴與宿主免疫之間復(fù)雜的相互作用，還有很多科學(xué)問(wèn)題函待解決，如酶和抑制劑作用的確證、蛋白相互作用的確證等。膜聯(lián)蛋白是一個(gè)廣泛存在的蛋白家族，所有真核基因組中廣泛表達(dá)并穩(wěn)定，而且它在絳蟲(chóng)的生理活動(dòng)中起著重要的作用。但是，膜聯(lián)蛋白在生物學(xué)特性和生理功能方面表現(xiàn)出非常復(fù)雜的關(guān)系，迄今為止，研究者還有許多科學(xué)問(wèn)題尚未闡明（如何與細(xì)胞外基質(zhì)作用；是否參與蟲(chóng)體的糖代謝）等。深入開(kāi)展膜聯(lián)蛋白家族成員的研究，豐富囊蟲(chóng)病侵入機(jī)制特別是免疫逃避機(jī)制的理論，同時(shí)，對(duì)探尋藥物作用靶點(diǎn)阻斷該病流行具有重要的意義。