張占紅，馮浩杰，晉國(guó)權(quán)，杜秋沛，崔 鈺，樊海寧

鞘磷脂是構(gòu)成真核生物及原核生物細(xì)胞膜的重要成分，其中最具生物學(xué)活性的鞘磷脂是神經(jīng)酰胺及鞘胺醇-1-磷酸，兩者可以經(jīng)關(guān)鍵酶的催化而互變，研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)酰胺和鞘胺醇-1-磷酸通過(guò)蛋白激酶和磷酸酶等發(fā)揮多效性作用而共同調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、衰老、凋亡和自噬[1]。神經(jīng)酰胺誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、細(xì)胞自噬、細(xì)胞周期阻滯及衰老等，而鞘胺醇一磷酸通過(guò)自分泌或者旁分泌的方式出現(xiàn)，具有促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)及增殖、促進(jìn)免疫細(xì)胞的遷移及分化等作用[2]。這兩種鞘磷脂在細(xì)胞的生理及病理過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用，深入研究鞘胺醇激酶介導(dǎo)的神經(jīng)酰胺信號(hào)通路對(duì)我們探索疾病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制至關(guān)重要。

1 神經(jīng)酰胺信號(hào)通路的發(fā)現(xiàn)

上世紀(jì)80年代末Okazaki等[3]首次在HL細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了磷脂代謝循環(huán)，隨后Kim等[4]發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)HL細(xì)胞分化的細(xì)胞因子——腫瘤壞死因子α(TNF-α)、γ干擾素(INF-γ)可以促進(jìn)磷脂代謝并生成神經(jīng)酰胺，初步形成了神經(jīng)酰胺作為第二信使參與跨模信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的概念。1990年Ghosh等[5]發(fā)現(xiàn)神經(jīng)酰胺經(jīng)酶催化生成鞘胺醇一磷酸(S1P)，S1P也作為第二信使在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮作用，并進(jìn)一步證實(shí)具有調(diào)節(jié)B細(xì)胞分化的作用[6]，也是淋巴細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑的內(nèi)源性調(diào)節(jié)劑[7]。隨后提出了G蛋白偶聯(lián)受體作為S1P 受體的概念[8]，1998年Kolesnick等[9]證實(shí)神經(jīng)酰胺信號(hào)通路在調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的一個(gè)或多個(gè)途徑中起關(guān)鍵作用。2000年《藥理學(xué)評(píng)論》在第XIV世界藥理大會(huì)特刊上正式命名了S1P，多個(gè)研究組正式提出了S1P 5種G蛋白偶聯(lián)受體[10]。2004年Ogretmen等[11]發(fā)現(xiàn)神經(jīng)酰胺信號(hào)通路在細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、凋亡和衰老的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。自此神經(jīng)酰胺信號(hào)通路備受矚目 。

2 神經(jīng)酰胺信號(hào)通路的組成

神經(jīng)酰胺和S1P是可以調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、凋亡及免疫反應(yīng)的信號(hào)分子[12]。細(xì)胞內(nèi)的神經(jīng)酰胺生成起始于絲氨酸棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶縮合絲氨酸和棕櫚腺輔酶A，再由二氫神經(jīng)酰胺合成酶催化生成二氫神經(jīng)酰胺，經(jīng)去飽和酶催化生成神經(jīng)酰胺[13]。神經(jīng)酰胺進(jìn)一步水解生成鞘胺醇，鞘胺醇經(jīng)由兩種鞘胺醇激酶催化生成S1P[14]。S1P轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)S1P由細(xì)胞內(nèi)向外的轉(zhuǎn)運(yùn)，其常見(jiàn)的轉(zhuǎn)運(yùn)體包括ATP-結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)子(ABCTs)、Spns2等[15]；S1P被轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞后，與細(xì)胞膜上5種S1P特異性G蛋白受體家族結(jié)合而發(fā)揮不同的作用。

2.1神經(jīng)酰胺 神經(jīng)酰胺是一種天然的膜鞘脂，由一個(gè)鞘磷脂堿基連接到一個(gè)不同鏈長(zhǎng)的脂肪酸構(gòu)成，6種神經(jīng)酰胺合成酶分別催化不同鏈長(zhǎng)神經(jīng)酰胺的生成，現(xiàn)已知有200多種神經(jīng)酰胺衍生物，神經(jīng)酰胺的作用具有鏈長(zhǎng)及空間依賴性[16-18]。

2.2鞘胺醇激酶 鞘氨醇激酶(Sphks)是一種生物活性脂酶，通過(guò)調(diào)節(jié)神經(jīng)酰胺和S1P之間的生理平衡在神經(jīng)酰胺信號(hào)通路中起著中心作用,是維持細(xì)胞存活及正常細(xì)胞增殖和功能的限速酶[19]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)同時(shí)敲除小鼠兩種Sphks具有胚胎致死性[20]。Sphks有兩個(gè)主要的同工酶，Sphk1和Sphk2，兩者功能既有重疊又有區(qū)別，兩種同工酶具有不同的發(fā)育表達(dá)、組織分布和亞細(xì)胞定位，Sphk1在脾、肺和白細(xì)胞中高表達(dá)，Sphk2在肝臟和腎臟中高表達(dá)，Sphk1在胞質(zhì)占主要地位，Sphk2主要位于核膜，可見(jiàn)它們具有獨(dú)特的生物學(xué)作用和不同的下游信號(hào)靶標(biāo)[21]。

2.3鞘胺醇-1-磷酸(S1P) S1P是最簡(jiǎn)單的天然鞘磷脂，由一條長(zhǎng)鏈的鞘氨醇?jí)A基連接一個(gè)磷酸基團(tuán)組成。S1P在血漿中含量豐富。S1P的水平由催化其生成酶的底物鞘氨醇、酶本身及降解酶嚴(yán)格控制。多種細(xì)胞作為S1P的生成和儲(chǔ)存場(chǎng)所，包括紅細(xì)胞[22]、血小板[23]、內(nèi)皮細(xì)胞[24]、肥大細(xì)胞[25]和巨噬細(xì)胞[26]。紅細(xì)胞因缺乏S1P降解酶并只含有Sphk1而被認(rèn)為是血漿中S1P的主要儲(chǔ)存庫(kù)[27]，血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放的Sphk1有助于維持循環(huán)中的S1P，而淋巴中的S1P主要來(lái)源于非造血細(xì)胞。在血漿中，大多數(shù)S1P與載體蛋白相結(jié)合，是淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)、維持內(nèi)皮細(xì)胞屏障功能及血管緊張性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素；死亡細(xì)胞可以大量分泌S1P[28]。

2.4G蛋白偶聯(lián)受體家族 S1P對(duì)細(xì)胞存活、遷移、血管生成、淋巴管生成和免疫細(xì)胞募集等多效性作用幾乎都由S1PR1-5介導(dǎo)，S1P與S1P受體結(jié)合導(dǎo)致構(gòu)象改變，伴隨 G蛋白復(fù)合物(Gαβγ)解離[29]。特定的G蛋白亞基的激活決定了下游信號(hào)通路的選擇性激活；每個(gè)S1P受體偶聯(lián)到G蛋白亞基Gαi/o、Gαs、Gαq/11和Gα12/13中的一個(gè)或多個(gè)，并通過(guò)激活不同的信號(hào)通路來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)。S1P1-3在人體細(xì)胞中廣泛表達(dá)，而S1P4和S1P5的表達(dá)具有高度的組織特異性[30]。

3 神經(jīng)酰胺信號(hào)通路的作用

3.1 神經(jīng)酰胺的作用

3.1.1細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡最初被描述為一種形態(tài)學(xué)現(xiàn)象，細(xì)胞形態(tài)變圓、細(xì)胞體積縮小、染色質(zhì)凝結(jié)、核分裂和漿膜滲出[31]。研究證明外源添加神經(jīng)酰胺同源類似物C-2神經(jīng)酰胺可以促進(jìn)腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的生成,TNF-α 可以使DNA碎片化進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[32]。神經(jīng)酰胺可以通過(guò)很多途徑誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡，本文主要概括以下幾種方式：1)神經(jīng)酰胺激活蛋白磷酸酶2A(Phosphoprotein Phosphatases 2A，PP2A)和蛋白磷酸酶1(Phosphoprotein Phosphatases1，PP1)，經(jīng)神經(jīng)酰胺活化的PP2A通過(guò)滅活抗凋亡靶標(biāo)Akt[33]和Bcl2[34]，并激活促凋亡蛋白Bad[35]和Bax[36]來(lái)誘導(dǎo)凋亡。神經(jīng)酰胺激活的PP1通過(guò)選擇性剪接Bcl-x和Caspase-9誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。2)蛋白激酶C(Protein kinase C，PKC)，神經(jīng)酰胺促進(jìn)PKCξ、PKCδ和PKCε的磷酸化和向高爾基體易位。PKCξ通過(guò)與神經(jīng)酰胺直接結(jié)合而激活，從而導(dǎo)致具有PAR4(prostate apoptosis response-4)的促凋亡復(fù)合物的形成。3)組織蛋白酶D(Cathepsin D)，神經(jīng)酰胺與組織蛋白酶D結(jié)合誘導(dǎo)非caspase依賴的凋亡途徑的激活[37]。4)survivin是凋亡蛋白(IAP)抑制劑家族的成員，神經(jīng)酰胺可以在多種腫瘤細(xì)胞中下調(diào)survivin并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。

3.1.2細(xì)胞自噬 自噬是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、過(guò)量和受損細(xì)胞器循環(huán)利用的正常生理機(jī)制，自噬有助于細(xì)胞蛋白質(zhì)更新和營(yíng)養(yǎng)穩(wěn)態(tài)的維持，但是，自噬也是腫瘤細(xì)胞應(yīng)對(duì)化療及營(yíng)養(yǎng)應(yīng)激的一種生存機(jī)制。研究證明無(wú)論是外源性添加或內(nèi)源性誘導(dǎo)生成神經(jīng)酰胺，都能促進(jìn)自噬體形成而引發(fā)細(xì)胞自噬[38]。鼻咽癌、肝癌及HL細(xì)胞中神經(jīng)酰胺通過(guò)JNK信號(hào)途徑上調(diào)LC3的表達(dá)進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的發(fā)生[39]。哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是自噬中最重要的參與者之一，神經(jīng)酰胺可以抑制蛋白激酶B (AKT)，從而導(dǎo)致mTOR活性下調(diào)并促進(jìn)自噬[40]。神經(jīng)酰胺還可以通過(guò)抑制磷脂酶D(PLD)來(lái)抑制mTOR活性，PLD是mTOR活性的上游調(diào)節(jié)劑。AMP依賴性蛋白激酶(AMPK)是mTOR另一個(gè)上游調(diào)節(jié)劑，參與神經(jīng)酰胺通過(guò)AGT1磷酸化誘導(dǎo)的自噬途徑。

3.1.3細(xì)胞周期阻滯 細(xì)胞周期的進(jìn)程受細(xì)胞周期蛋白和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)之間相互作用的調(diào)節(jié)，而這些激酶受一系列細(xì)胞周期抑制劑的調(diào)節(jié)，如CDK抑制劑P21和P27。CDK4，CDK6和CDK2被細(xì)胞周期蛋白D(cyclin D)和細(xì)胞周期蛋白E(cyclin E)激活，通過(guò)使RB磷酸化來(lái)控制G1/S相變[40]。在許多癌細(xì)胞系中，外源性添加神經(jīng)酰胺會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯在G1期，這與p21的表達(dá)上調(diào)和RB、cyclin E和cyclin D1表達(dá)降低以及CDK2和CDK7活性的降低有關(guān)[41]。過(guò)氧化物酶體增殖子活化受體γ (PPARγ)是一種參與脂質(zhì)代謝并對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)胞分化至關(guān)重要的核轉(zhuǎn)錄受體因子，外源性添加神經(jīng)酰胺可以激活PPARγ轉(zhuǎn)錄活性，可以上調(diào)P21的表達(dá)[42]。P27的積累使細(xì)胞周期停滯在G1期，在人鼻咽癌、前列腺癌細(xì)胞中神經(jīng)酰胺通過(guò)抑制AKT促進(jìn)P27穩(wěn)定及G1期阻滯[43]。

3.1.4細(xì)胞衰老 細(xì)胞衰老的定義是細(xì)胞進(jìn)行種群倍增的能力有限，年齡越大或壽命越短，細(xì)胞進(jìn)行種群倍增的能力就越小[44]。細(xì)胞衰老是生長(zhǎng)停滯的狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)證明進(jìn)入衰老期的細(xì)胞內(nèi)源性神經(jīng)酰胺的含量增加4倍，研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)促進(jìn)神經(jīng)酰胺合成的鞘磷脂酶的含量增加8～10倍[45]，衰老細(xì)胞表現(xiàn)為DNA合成抑制、近期研究證明衰老細(xì)胞還表現(xiàn)為磷脂酶D、二酰甘油、蛋白激酶C途徑缺陷，神經(jīng)酰胺被證明可以抑制DNA合成及磷脂酶D[46]，外源性添加足量的神經(jīng)酰胺能夠誘導(dǎo)年輕的人類二倍體成纖維細(xì)胞的衰老表型，神經(jīng)酰胺可能是調(diào)節(jié)細(xì)胞衰老的介質(zhì)[45]。

3.1.5鐵死亡 是一種鐵依賴性細(xì)胞程序性死亡方式，比凋亡更具有免疫原性，被認(rèn)為是一種促炎過(guò)程，通過(guò)傳遞趨化信號(hào)募集和激活免疫細(xì)胞。經(jīng)典的氧化應(yīng)激途徑是誘發(fā)鐵死亡的重要因素，主要由鐵依賴性ROS增加引起的脂質(zhì)過(guò)氧化引起，鐵死亡是一種適應(yīng)性過(guò)程[47]。酸性鞘磷脂酶(ASM)催化神經(jīng)酰胺的合成，谷氨酸通過(guò)持續(xù)性激活離子型谷氨酸受體或阻斷胱氨酸/谷氨酸逆向轉(zhuǎn)運(yùn)體系統(tǒng)性xc-導(dǎo)致氧化應(yīng)激從而誘導(dǎo)鐵死亡[48]。ASM在系統(tǒng)性xc-依賴的線粒體功能障礙中起重要作用，ASM抑制劑或基因敲除可以保護(hù)線粒體功能，減少ROS生成和脂質(zhì)過(guò)氧化損傷[49]。谷氨酸誘導(dǎo)的鐵死亡需要ASM激活，谷氨酸誘導(dǎo)的線粒體滲透孔(MPTP)是鐵死亡所必須的。谷氨酸引發(fā)細(xì)胞內(nèi)ASM激活，進(jìn)而抑制線粒體呼吸，導(dǎo)致ROS生成MPTP開(kāi)放，最終導(dǎo)致鐵死亡。Solenopsin是神經(jīng)酰胺同源類似物，研究證明在銀屑病中，Solenopsin治療可使硒蛋白谷胱甘肽過(guò)氧化物酶家族和錳超氧化物歧化酶協(xié)同下調(diào)，這些因子下調(diào)與鐵死亡有關(guān)[50]。神經(jīng)酰胺和Solenopsin在生理上具有協(xié)同作用，使谷胱甘肽過(guò)氧化物酶等硒蛋白減少，從而增加ROS生成，導(dǎo)致鐵死亡[51]。

3.2 鞘胺醇激酶的作用

3.2.1Sphk1的作用 Sphk1是催化S1P生成的主要酶類，Sphk1的激活是通過(guò)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2(ERK1/2)介導(dǎo)的Ser225上的磷酸化，此磷酸化作用不僅增強(qiáng)了Sphk1的活性并促進(jìn)其在質(zhì)膜的定位[52]。Sphk1在質(zhì)膜中的微域定位是其信號(hào)功能的一個(gè)重要決定因素。Sphk1主要作用有以下幾方面：1)具有普遍促進(jìn)細(xì)胞存活和增殖的作用[53]，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Sphk1的細(xì)胞內(nèi)功能獨(dú)立于其產(chǎn)物S1P的細(xì)胞外信號(hào)傳導(dǎo)，對(duì)于腸道腺瘤的生長(zhǎng)至關(guān)重要[54]。在乳腺癌細(xì)胞中，敲低Sphk1會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[55]；2)Sphk1催化生成的S1P是PPARγ的配體，通過(guò)影響PPARγ 應(yīng)答基因的轉(zhuǎn)錄而調(diào)節(jié)人內(nèi)皮細(xì)胞新生血管生成。3)是IgE介導(dǎo)的肥大細(xì)胞啟動(dòng)過(guò)程中最早被激活的基因之一。4)Sphk1還具有促進(jìn)炎癥的重要作用，Sphk1抑制劑是治療炎癥及免疫誘導(dǎo)的疾病的良好的方法[56-57]。

3.2.2Sphk2的作用 與Sphk1不同的是Sphk2更多起管家作用，其功能可能更多局限于細(xì)胞核：1)Sphk2與組蛋白H3和組蛋白去乙?；?和2(HDAC1/2)的復(fù)合物結(jié)合生成S1P，作為基因調(diào)控的一部分S1P調(diào)節(jié)組蛋白乙?；痆58]。2)Sphk2在核膜驅(qū)使S1P直接與端粒反轉(zhuǎn)錄酶相互作用，來(lái)阻止E3泛素連接蛋白酶makorin1(MKRN1)依賴的泛素化及TERT降解，由此抑制端粒損害及衰老。 3) Sphk2在線粒體中產(chǎn)生的S1P與抗增值蛋白2(PHB2)具有特異性和高親和力結(jié)合，PHB2是一種保守蛋白，參與調(diào)節(jié)線粒體功能、細(xì)胞色素氧化酶功能及線粒體呼吸。4)巨噬細(xì)胞是細(xì)菌感染的第一反應(yīng)細(xì)胞，Sphk2在巨噬細(xì)胞中具有抗炎作用[59]。

3.3 S1P的作用

3.3.1細(xì)胞生存與增殖 S1P是一種促生存信號(hào)分子，S1P受體的基因敲除或者藥物抑制在腫瘤中表現(xiàn)出細(xì)胞生長(zhǎng)及血管生成抑制[60]。S1P通過(guò)誘導(dǎo)特定的下游激酶途徑包括Rho、AKT、有絲分裂原激活蛋白激酶、ERK和p38促進(jìn)增殖[61-62]。S1P促生存特性的內(nèi)在機(jī)制主要包括誘導(dǎo)凋亡抑制的信號(hào)途徑和/或保護(hù)性自噬，S1P介導(dǎo)的抗凋亡主要是通過(guò)Gi介導(dǎo)的PI3K/AkteNOS信號(hào)的激活，ERK及P38MAPK也有涉及，S1P誘導(dǎo)的凋亡抑制還包括細(xì)胞色素c的釋放，caspase的激活以及應(yīng)急蛋白酶JNK的激活[63]。

3.3.2血管生成 S1P作為一種強(qiáng)烈的血管生成因子其作用效能與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(scular endothelial growth factor，VEGF)相似，調(diào)節(jié)胚胎及腫瘤形成過(guò)程中的血管生成[64]。S1P促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞遷移及增殖、刺激內(nèi)皮細(xì)胞微管化并穩(wěn)定新生成的血管[65]。S1P在血管生成中作用的關(guān)鍵方面是其促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞細(xì)胞間相互作用的能力，這對(duì)于穩(wěn)定新形成的血管是必需的[66]。S1P與其受體的連接引發(fā)一系列細(xì)胞的特異性粘附和運(yùn)動(dòng)反應(yīng)，S1P信號(hào)介導(dǎo)基于N-鈣粘蛋白的連接的形成，在血管穩(wěn)定所需的細(xì)胞間粘附中很重要。此外，也可以誘導(dǎo)血管成熟[65]。

3.3.3免疫調(diào)節(jié) S1P對(duì)免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用不僅包括其介導(dǎo)的免疫細(xì)胞的遷移亦包括S1P的固有作用。S1P通過(guò)激活G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)S活化下游Ras受體、PI3K受體、小G蛋白R(shí)ac和Rho來(lái)調(diào)節(jié)多種生理和免疫過(guò)程[56]。循環(huán)與組織之間S1P濃度的顯著差異構(gòu)成了S1P梯度，從而驅(qū)動(dòng)了各種免疫細(xì)胞的運(yùn)輸[67]。死亡細(xì)胞大量分泌的S1P對(duì)巨噬細(xì)胞具有趨化，S1P通過(guò)激活巨噬細(xì)胞內(nèi)紅細(xì)胞生成素信號(hào)，最終加強(qiáng)細(xì)胞死亡的病理過(guò)程及免疫耐受[28]。 肥大細(xì)胞在超敏反應(yīng)及炎癥過(guò)敏反應(yīng)中起著重要的作用，S1P生成是肥大細(xì)胞FcεRI-依賴性過(guò)敏反應(yīng)所必須的[68]， S1P的循環(huán)量可能是引起肥大細(xì)胞過(guò)度脫顆粒的一個(gè)因素，而肥大細(xì)胞脫顆粒被認(rèn)為是引起過(guò)敏反應(yīng)的原因[69]。

3.3.4鈣平衡 機(jī)體最常見(jiàn)的的信號(hào)分子鈣離子具有多種不同的作用，包括肌肉的興奮、收縮、基因表達(dá)、細(xì)胞侵襲及遷移到細(xì)胞的凋亡。S1P以多種方式調(diào)節(jié)鈣信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：1)S1P經(jīng)S1P3激活毒蕈堿鉀通道，也可以激活竇房結(jié)細(xì)胞中內(nèi)向整流鉀通道[70]。鉀離子通道可使膜電位去極化并降低鈣內(nèi)流的電化學(xué)梯度，而鈣的電化學(xué)梯度增加，鉀通道活化可增加鈣內(nèi)流。2)S1P可與受體結(jié)合(主要是S1P2和S1P3)激活PLC導(dǎo)致PIP2水解，生成的IP3激活相應(yīng)受體導(dǎo)致鈣釋放。生成的DAG結(jié)合到質(zhì)膜中的鈣通道促進(jìn)受體依賴的鈣內(nèi)流[71]。3)S1P可直接激活細(xì)胞內(nèi)鈣儲(chǔ)存庫(kù)導(dǎo)致鈣釋放。4)S1P可不依賴于受體而調(diào)節(jié)血管平滑肌細(xì)胞的鈣池調(diào)控鈣離子內(nèi)流(store-operated calcium entry，SOCE)[72]。5)離子通道的瞬時(shí)受體電位(TRP)超家族是最大的離子通道家族，S1P可調(diào)節(jié)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中TRPC1導(dǎo)致鈣內(nèi)流[73]，還可調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞的TRPC6[73]及平滑肌細(xì)胞中TRPC5[74]等來(lái)調(diào)節(jié)鈣通量。

3.4G蛋白偶聯(lián)受體家族的作用 S1P1更傾向于與Gi/o相結(jié)合，主要參與調(diào)節(jié)胚胎及腫瘤細(xì)胞中血管生成[75]。S1P結(jié)合到T細(xì)胞表面的S1P1受體調(diào)節(jié)T細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)[76]。S1P1也促進(jìn)B細(xì)胞從淋巴結(jié)濾泡中的遷移及破骨細(xì)胞的遷移。S1P1信號(hào)通過(guò) Akt-mTOR通路的選擇性激活抑制自然調(diào)節(jié)性T(nTreg)細(xì)胞活性，也抑制適應(yīng)性調(diào)節(jié)性T(iTreg)細(xì)胞的分化，S1P1-mTOR軸控制T細(xì)胞分化方向及免疫穩(wěn)態(tài)[77]。S1P1受體在幼稚巨噬細(xì)胞高表達(dá)，在M1及M2極化型細(xì)胞表達(dá)降低，然而S1P4僅在M1極化型細(xì)胞表達(dá)下降。S1P1/S1P4受體的比率控制巨噬細(xì)胞的遷移[78]。

S1P2具有抑制腫瘤生長(zhǎng)、增殖轉(zhuǎn)移等作用，然而，S1P2的該類作用具有高度的細(xì)胞特異性及依賴于S1P2的區(qū)域化表達(dá)[79]。S1P2也具有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生存和轉(zhuǎn)移的作用[80]。S1P2負(fù)調(diào)控巨噬細(xì)胞向炎癥部位的遷移及募集。如上述，S1P2還是S1P調(diào)節(jié)鈣通量的主要受體[81]。

S1P3經(jīng)PLC激活PKCs及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣釋放[82]。經(jīng)Gi活化PI3k-AKT通路促進(jìn)細(xì)胞的增殖及遷移。S1P通過(guò)依賴于內(nèi)皮S1P3依賴的鈣信號(hào)的機(jī)制促進(jìn)P-選擇素依賴的白細(xì)胞滾動(dòng)。樹(shù)突狀細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)需要S1P3。

S1P4的表達(dá)并不廣泛，更傾向于與Gα12/13結(jié)合，是血小板中唯一表達(dá)的S1P受體，S1P4信號(hào)對(duì)適當(dāng)增加血小板生成至關(guān)重要[83]。S1P4在嗜酸性粒細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)中起一定作用。S1P5的作用知之甚少，可在胚胎及腦組織中可檢測(cè)到其表達(dá)，S1P5在食管鱗狀細(xì)胞癌中促進(jìn)增殖及轉(zhuǎn)移[84]。在Hela細(xì)胞中促進(jìn)染色體分離及有絲分裂[85]。自然殺傷細(xì)胞、T細(xì)胞從淋巴器官的遷出需要T-bet依賴的S1P5表達(dá)。

4 寄生蟲(chóng)病與神經(jīng)酰胺信號(hào)通路的相關(guān)性

寄生蟲(chóng)病是寄生蟲(chóng)入侵人體而引起的疾病，根據(jù)入侵部位的不同而出現(xiàn)不同的病理變化及臨床表現(xiàn)。寄生蟲(chóng)侵入人體后是否發(fā)病主要取決于侵入機(jī)體的寄生蟲(chóng)數(shù)量、毒力以及宿主的免疫力。病理變化主要包括蟲(chóng)體對(duì)寄主組織的機(jī)械性損傷引起的損害、蟲(chóng)體分泌的毒素或酶引起的組織壞死以及寄主反應(yīng)引起的嗜酸粒細(xì)胞和其他炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)等免疫病理。研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)酰胺信號(hào)通路在不同的寄生蟲(chóng)中發(fā)揮著不同的作用。例如，神經(jīng)酰胺含量的升高具有抑制惡性瘧原蟲(chóng)的作用，而外源性添加神經(jīng)酰胺可促進(jìn)弓形蟲(chóng)的生長(zhǎng)。S1P通過(guò)趨化固有免疫細(xì)胞在抗蠕蟲(chóng)免疫中發(fā)揮著重要作用。

4.1頂復(fù)門寄生蟲(chóng) 頂復(fù)門寄生蟲(chóng)是一類專一性的細(xì)胞內(nèi)寄生原蟲(chóng),包括弓形蟲(chóng)(Toxoplasmagondii)、隱孢子蟲(chóng)(Cryptosporid-iumspp.)、瘧原蟲(chóng)(Plasmodiumspp.)等,是人和動(dòng)物的重要病原。靶向神經(jīng)酰胺信號(hào)通路對(duì)頂復(fù)門寄生蟲(chóng)的治療具有重要意義[86]。

惡性瘧原蟲(chóng)是瘧疾最致命的病原體。蟲(chóng)體感染紅細(xì)胞后，血管內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞粘附以及炎癥細(xì)胞因子的失調(diào)被認(rèn)為是導(dǎo)致患者死亡的主要原因。S1P是調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞形成的關(guān)鍵介質(zhì)，有助于維持血管屏障功能；如前所述，紅細(xì)胞只含有Sphk1。目前尚不清楚Sphk1在惡性瘧原蟲(chóng)感染過(guò)程中的作用機(jī)制，Sphk1水平及其磷酸化狀態(tài)在瘧疾感染期間下降，S1P水平在不復(fù)雜和復(fù)雜的瘧疾中顯著降低，在惡性瘧原蟲(chóng)和間日瘧原蟲(chóng)感染的病例中伴隨血小板減少。瘧疾感染期間血小板減少和貧血與S1P水平降低有關(guān)[87]。神經(jīng)酰胺可以通過(guò)降低谷胱甘肽水平來(lái)抑制惡性瘧原蟲(chóng)，抗瘧藥青蒿素和甲氟喹可誘導(dǎo)鞘磷脂生成神經(jīng)酰胺和降低寄生蟲(chóng)谷胱甘肽水平[88]。這些發(fā)現(xiàn)可能有助于開(kāi)辟抗瘧治療的新的方案。

在弓形蟲(chóng)中從頭合成的神經(jīng)酰胺對(duì)于C端共價(jià)結(jié)合糖磷脂酰肌醇(GPI)錨定蛋白向質(zhì)膜的運(yùn)輸至關(guān)重要[89]。GPI錨定蛋白涉及細(xì)胞識(shí)別、生長(zhǎng)、分化和程序性死亡等重要生命過(guò)程。外源添加神經(jīng)酰胺，可促進(jìn)寄生蟲(chóng)的復(fù)制。干擾宿主鞘脂在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜中的新陳代謝可抑制弓形蟲(chóng)的生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用絲氨酸棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶抑制劑myriocin處理弓形蟲(chóng)感染細(xì)胞，可顯著減少寄生蟲(chóng)的復(fù)制，并呈劑量依賴性[90]。與瘧原蟲(chóng)不同的是，外源性添加大量的神經(jīng)酰胺的可刺激弓形蟲(chóng)的增殖。這些影響可能不僅是因?yàn)榧纳x(chóng)可獲得的鞘脂水平的變化，也可能是因?yàn)樗拗骷?xì)胞信號(hào)通路的變化[91]，具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

4.2血吸蟲(chóng) 血吸蟲(chóng)成蟲(chóng)定居在人血管，成功躲避免疫系統(tǒng)的同時(shí)，每天排出數(shù)百至數(shù)千個(gè)卵，蟲(chóng)卵被困在附近的組織中，可引起明顯的肉芽腫性反應(yīng)，引起局部和全身免疫病理反應(yīng)[92-93]。在宿主-寄生蟲(chóng)界面表達(dá)的蛋白質(zhì)堿性磷酸酶(SMAP)在疾病過(guò)程中起關(guān)鍵作用，SMAP除了存在于寄生蟲(chóng)表膜，還存在于寄生蟲(chóng)的內(nèi)部組織中，在血管內(nèi)寄生階段的血吸蟲(chóng)，其SMAP能水解S1P[94]。如上述，S1P濃度梯度控制淋巴細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和中性粒細(xì)胞等免疫細(xì)胞的運(yùn)輸，局部S1P濃度升高在引導(dǎo)免疫細(xì)胞到達(dá)局部損傷部位起著重要作用[95]。淋巴細(xì)胞和先天淋巴細(xì)胞循環(huán)、白細(xì)胞募集和定位、抗原呈遞和炎癥等過(guò)程都可以受到局部和全身S1P水平以及免疫細(xì)胞上S1P受體的影響[96]。血吸蟲(chóng)通過(guò)SMAP降解S1P，調(diào)節(jié)寄生蟲(chóng)環(huán)境中這種生物活性脂質(zhì)的水平，從而抑制蠕蟲(chóng)局部環(huán)境的免疫反應(yīng)。此外，由于S1P與凝血過(guò)程的耦合，在血管損傷過(guò)程中，凝血酶和活化因子X(jué)可促進(jìn)血管平滑肌的合成和釋放S1P，血小板也可在凝血過(guò)程中釋放S1P，SAMP降解S1P使得局部S1P濃度下降從而抑制了下游促凝作用，這部分解釋了血吸蟲(chóng)在血管內(nèi)寄生過(guò)程中不會(huì)引起血栓形成及明顯的炎癥反應(yīng)的機(jī)制[97]。

4.3杜氏利什曼原蟲(chóng) 杜氏利什曼原蟲(chóng)是一種細(xì)胞內(nèi)寄生蟲(chóng)，侵入巨噬細(xì)胞后，可選擇性地?fù)p害宿主的鐵代謝、脂質(zhì)代謝及通過(guò)GP63金屬蛋白酶等關(guān)鍵信號(hào)通路，使其在細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)和增殖[98]。研究發(fā)現(xiàn)，在利什曼原蟲(chóng)感染過(guò)程中宿主脂類代謝途徑的改變、脂類的重新定位、修飾和堆積是疾病進(jìn)展的關(guān)鍵。杜氏利什曼原蟲(chóng)感染THP-1來(lái)源的巨噬細(xì)胞(TDM)導(dǎo)致該細(xì)胞Sphk1表現(xiàn)出時(shí)間依賴性的活性降低及S1P2和S1P3在mRNA水平的表達(dá)下降。抑制p38MAPK和激活ERK1/2MAPK對(duì)原蟲(chóng)的生存和增殖具有重要意義。外源性S1P可降低杜氏利什曼原蟲(chóng)誘導(dǎo)的TDM細(xì)胞ERK1/2磷酸化并增加p38磷酸化，降低細(xì)胞內(nèi)寄生蟲(chóng)負(fù)荷，并呈現(xiàn)劑量依賴性。S1P2和S1P3的拮抗劑JTE-013和CAY10444分別處理可增加利什曼原蟲(chóng)誘導(dǎo)的ERK1/2磷酸化和寄生蟲(chóng)量[98]。S1P信號(hào)在利什曼原蟲(chóng)感染中起保護(hù)作用，S1P2-3可以被認(rèn)為是治療利什曼病的新靶點(diǎn)[99]。

4.4阿米巴 在溶組織內(nèi)阿米巴中，脂質(zhì)是表達(dá)毒力的關(guān)鍵分子[100]，溶組織內(nèi)阿米巴的致病過(guò)程包括粘液層降解、上皮黏附、細(xì)胞毒性和細(xì)胞溶解、吞噬、遷移和組織侵襲等一系列過(guò)程。所有這些過(guò)程都是在脂質(zhì)的積極參與下進(jìn)行的。在溶組阿米巴中，鑒定出了5個(gè)編碼神經(jīng)酰胺合成酶的基因[101], 5個(gè)神經(jīng)酰胺合成酶基因在溶組織阿米巴增殖的不同時(shí)間的表達(dá)譜表明，這些酶在阿米巴生物學(xué)中的作用也不同，突顯了神經(jīng)酰胺的合成在溶組織阿米巴的細(xì)胞增殖和生長(zhǎng)中的重要性[102]。

4.5多房棘球蚴 多房棘球蚴是導(dǎo)致人類泡狀棘球蚴病的寄生蟲(chóng)。絳蟲(chóng)可以由絲氨酸和棕櫚酰輔酶A合成鞘氨醇和神經(jīng)酰胺，該類寄生蟲(chóng)具有合成鞘氨醇及神經(jīng)酰胺的酶類[103]。在多房棘球蚴中檢測(cè)到高濃度的游離神經(jīng)酰胺[104]，是僅次于腦苷脂和鞘磷脂的第三大鞘脂。游離神經(jīng)酰胺有助于維持高流量或受到機(jī)械應(yīng)力時(shí)膜的機(jī)械穩(wěn)定性，暴露于應(yīng)激環(huán)境中的多房棘球蚴的高濃度的神經(jīng)酰胺有利于寄生蟲(chóng)的生存。在多房棘球蚴中，游離神經(jīng)酰胺的作用不僅僅是作為中間代謝產(chǎn)物或者第二信使，其具體作用有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。

4.6克魯斯錐蟲(chóng) T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)對(duì)于抵抗細(xì)胞內(nèi)原蟲(chóng)克魯斯錐蟲(chóng)感染的獲得性免疫至關(guān)重要[105]。在T細(xì)胞激活后，S1P1被瞬時(shí)下調(diào)，導(dǎo)致T細(xì)胞在淋巴組織中停留時(shí)間延長(zhǎng)并提高了免疫效果。FTY720作為S1PRs抑制劑會(huì)干擾這一過(guò)程，有效地將幼稚和新激活的T細(xì)胞捕獲在次級(jí)淋巴中[106]。正常存活的急性感染小鼠或接受疫苗接種的小鼠用克魯斯錐蟲(chóng)再感染后，注射FTY720顯著增加了感染的敏感性，表現(xiàn)為寄生蟲(chóng)血癥增加和死亡率加快。這些結(jié)果證實(shí)了S1P1介導(dǎo)的T淋巴細(xì)胞再循環(huán)在獲得性或疫苗誘導(dǎo)的保護(hù)性免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。使用FTY720顯著降低了對(duì)克魯斯錐蟲(chóng)感染的保護(hù)性免疫力，并削弱了接種疫苗獲得的保護(hù)性免疫力[107]。

5 結(jié)語(yǔ)和展望

神經(jīng)酰胺和S1P作為一種生物活性鞘磷脂在細(xì)胞膜中廣泛表達(dá)，參與了包括寄生蟲(chóng)在內(nèi)的多種疾病的病理過(guò)程。神經(jīng)酰胺的作用在不同的寄生蟲(chóng)中表現(xiàn)出差異性，例如高濃度的神經(jīng)酰胺有利于多房棘球蚴的生存而對(duì)惡性瘧原蟲(chóng)具有抑制作用。寄生蟲(chóng)感染過(guò)程中，宿主細(xì)胞、組織的Sphks及S1P的表達(dá)水平降低，破壞了組織與淋巴或血液循環(huán)之間的S1P濃度梯度，S1P濃度梯度對(duì)于多種免疫細(xì)胞的遷移是至關(guān)重要的。因此，寄生蟲(chóng)感染引起的低水平S1P可以干擾宿主免疫細(xì)胞對(duì)寄生蟲(chóng)的殺傷作用，導(dǎo)致免疫逃避。外源性添加S1P或者提高Sphks的活性可提高宿主免疫應(yīng)答、減少宿主細(xì)胞的死亡。

目前研究主要集中于內(nèi)源性誘導(dǎo)或外源性添加神經(jīng)酰胺或S1P(或外源性添加兩者類似物)以觀察蟲(chóng)載量、宿主免疫細(xì)胞的遷移及宿主細(xì)胞生存情況的變化。研究很少涉及其具體的作用機(jī)制。明確致病機(jī)制有利于我們探索治療靶點(diǎn)，靶向用藥可以提高藥物的治療效果并減少副作用。對(duì)神經(jīng)酰胺信號(hào)通路在寄生蟲(chóng)病中致病機(jī)制的研究意義深遠(yuǎn)，在揭示其機(jī)制的前提下，我們認(rèn)為神經(jīng)酰胺信號(hào)通路可能成為寄生蟲(chóng)病治療的新的靶點(diǎn)。

利益沖突：無(wú)