尚慶煜，孫慧琳，梁露靜，鞠曉紅

（吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 132013）

MTB是一類(lèi)引起人獸共患慢性消耗性傳染病-結(jié)核病的病原體，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康，引起人類(lèi)結(jié)核病的主要有人結(jié)核分枝桿菌和牛結(jié)核分枝桿菌，據(jù)報(bào)道約10%的人類(lèi)結(jié)核病由牛分枝桿菌引起[1-2]。1998年，英國(guó)Sanger中心和法國(guó)Pasteur研究所聯(lián)合完成了結(jié)核分枝桿菌H37Rv菌株全基因組測(cè)序，開(kāi)啟了MTB的基因組學(xué)研究歷程，從而發(fā)現(xiàn)了一大類(lèi)富含甘氨酸、N端有保守脯氨酸-谷氨酸序列（Proline-Glutamate, PE）的蛋白家族，命名為PE家族，約占全部基因組編碼基因的6%[3]。PE家族又根據(jù)編碼蛋白質(zhì)C端含有串聯(lián)重復(fù)序列的不同，進(jìn)一步分為單獨(dú)PE（PE_only）和PE_PGRS兩個(gè)相近亞家族。PE_PGRS家族因C端編碼基因富含鳥(niǎo)嘌呤-胞嘧啶基序（polymorphic guanine-cytosine rich sequences，PGRS）而得名，是MTB獨(dú)有的多基因亞家族，只存在于分枝桿菌屬，且絕大多數(shù)僅存在于致病性分枝桿菌中，與分枝桿菌的致病性與毒力密切相關(guān)。因此，近年來(lái)成為世界范圍的研究熱點(diǎn)之一，作為開(kāi)發(fā)藥物、研制疫苗和診斷試劑的特異性靶點(diǎn)[4-5]，在結(jié)核病的預(yù)防、治療和檢測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景，極具研究?jī)r(jià)值。故本文對(duì)PE_PGRS家族蛋白的組成、結(jié)構(gòu)、表達(dá)及功能進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述，為PE_PGRS蛋白的研究應(yīng)用提供參考。

1 PE_PGRS家族成員

PE_PGRS家族蛋白為一組酸性蛋白，長(zhǎng)度約104～1901個(gè)氨基酸，主要定位于細(xì)胞壁和細(xì)胞膜上，構(gòu)成MTB的表面抗原成分，參與免疫逃逸和抗原變異，對(duì)MTB胞內(nèi)存活極其重要；部分成員也可以以胞外囊泡的形式釋放到細(xì)胞外環(huán)境發(fā)揮作用。目前，已命名的PE_PGRS家族成員有63個(gè)，分別稱為PE_PGRS1-PE_PGRS63，研究中也經(jīng)常使用其在H37Rv菌株基因組中的基因序號(hào)代替PE_PGRS名稱，如Rv1818c即指PE_PGRS33。其中，PE_PGRS12只有137個(gè)氨基酸，發(fā)生移碼突變后與PE_PGRS13的749個(gè)氨基酸發(fā)生融合。二者具體對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表1[6]。

表1 結(jié)核分枝桿菌PE_PGRS家族成員及基因定位Table 1 member and gene of PE_PGRS in Mycobacterium tuberculosis

2 PE_PGRS家族蛋白結(jié)構(gòu)

PE_PGRS家族蛋白主要包括高度保守的PE結(jié)構(gòu)域和極富多態(tài)性的PGRS結(jié)構(gòu)域，在兩個(gè)結(jié)構(gòu)域之間有一個(gè)短的、由幾十個(gè)氨基酸組成的連接區(qū)，可能與蛋白質(zhì)在細(xì)胞壁上的錨定作用有關(guān)。有的家族成員在PGRS結(jié)構(gòu)域之后的C末端還有一個(gè)獨(dú)特結(jié)構(gòu)域（unique domain），其大小可從幾個(gè)氨基酸到300多個(gè)氨基酸數(shù)量不等，功能各異。PE_PGRS33蛋白的C末端有血凝素活性，PE_PGRS16和PE_PGRS35蛋白C末端有兩個(gè)胃蛋白酶特征性基序DTG和DSG，可能是天冬氨酸蛋白酶結(jié)構(gòu)域，稱為Mtb-AP[7]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，所有包含這一結(jié)構(gòu)域的蛋白均屬于PE蛋白家族，正常狀態(tài)下以無(wú)活性形式存在，推測(cè)可能與PE_PGRS蛋白引發(fā)的免疫保護(hù)作用有關(guān)。家族成員中PE_PGRS62和PE_PGRS63較為特殊，缺乏PGRS結(jié)構(gòu)域，PE_PGRS62 C末端是一段獨(dú)特的結(jié)構(gòu)域，PE_PGRS63 PE結(jié)構(gòu)域之后序列是脂肪酶活性編碼區(qū)。

2.1 PE結(jié)構(gòu)域 PE結(jié)構(gòu)域位于N端，長(zhǎng)度相對(duì)穩(wěn)定，約含110個(gè)氨基酸殘基，高度保守，具有特征性脯氨酸-谷氨酸序列，主要負(fù)責(zé)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)和定位，同時(shí)也是人類(lèi)T細(xì)胞識(shí)別的主要抗原表位。完全缺失PE結(jié)構(gòu)域和丟失N端最前面30個(gè)氨基酸的PE_PGRS33蛋白不能轉(zhuǎn)位到細(xì)胞表面，只能在細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)中找到，蛋白功能喪失；在兩個(gè)相當(dāng)保守區(qū)域的單個(gè)氨基酸替換對(duì)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性有一定影響，但不影響其細(xì)胞定位，說(shuō)明決定胞內(nèi)合成PE-PGRS蛋白轉(zhuǎn)位的關(guān)鍵序列存在于PE結(jié)構(gòu)域前30個(gè)氨基酸中[8]。然而，在完全缺失PGRS結(jié)構(gòu)域的情況下，不同分枝桿菌PE結(jié)構(gòu)域的存在方式發(fā)生改變，基因重組恥垢分枝桿菌、MTB和牛分枝桿菌卡介苗（Bacillus Calmette-Guérin, BCG）的PE結(jié)構(gòu)域仍定位于細(xì)胞壁，而海分枝桿菌則通過(guò)ESX5被分泌到培養(yǎng)基上清液中，說(shuō)明PE結(jié)構(gòu)域的定位作用需要PGRS結(jié)構(gòu)域輔助完成。

PE_PGRS家族所有成員在PE結(jié)構(gòu)域均含有一個(gè)保守的四肽基序DEVS或DXXS（X為任意氨基酸），除PE_PGRS63外，其他蛋白四肽基序均位于N端43-46氨基酸，PE_PGRS63位于N端第17個(gè)氨基酸處。其中51個(gè)家族成員的核心四肽基序是DEVS，與caspase-3識(shí)別基序DEVD/E高度相似，絲氨酸殘基磷酸化后可競(jìng)爭(zhēng)性與caspase-3蛋白結(jié)合，抑制宿主啟動(dòng)程序化死亡程序，可能是MTB進(jìn)化出的又一種生存機(jī)制[9]。

2.2 PGRS結(jié)構(gòu)域 PGRS結(jié)構(gòu)域位于PE結(jié)構(gòu)域之后，長(zhǎng)度不定（十幾個(gè)到幾百個(gè)氨基酸不等），極富多態(tài)性并有極強(qiáng)的免疫原性，是與宿主細(xì)胞成分相互作用的暴露區(qū)域，也是表達(dá)B細(xì)胞表位的主要區(qū)域。PE_PGRS33的PGRS結(jié)構(gòu)域是小鼠和人體體液免疫反應(yīng)的靶點(diǎn)，PE_PGRS33抗血清能抑制MTB進(jìn)入巨噬細(xì)胞，在體外能中和PE_PGRS33的促炎活性，可作為抗結(jié)核治療的抗原靶位[10]。此外，該結(jié)構(gòu)域還有許多個(gè)性化序列，賦予不同家族成員獨(dú)特性功能。如PE_PGRS5，在該結(jié)構(gòu)域存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位序列，有助于MTB定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，功能發(fā)揮主要依賴于TLR4[11]；PE_PGRS33依賴該區(qū)域定位于宿主細(xì)胞線粒體膜，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，功能發(fā)揮主要依賴于TLR2[12]。

富含大量甘氨酸和丙氨酸重復(fù)序列是PGRS結(jié)構(gòu)域的特征性標(biāo)志，通常以Gly-Gly-Ala或Gly-Gly-X（X為任意氨基酸）形式存在，甘氨酸約占氨基酸總量的50%以上，該重復(fù)序列在除PE_PGRS63外的成員中至少出現(xiàn)30次。其中，富含甘氨酸的GGXGXD/NXUX（U指非極性或疏水性大殘基）非肽序列（nonapeptide sequence）形成一個(gè)連接鈣的平行β滾筒或平行β螺旋結(jié)構(gòu)，呈典型的鈣連接蛋白（calcium binding proteins）特征，MTB和宿主細(xì)胞間存在由PE_PGRS介導(dǎo)的依賴于Ca2+的相互作用，通過(guò)Ca2+與PE_PGRS蛋白結(jié)合，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞中Ca2+濃度顯著下降，抑制吞噬溶酶體的成熟，幫助MTB達(dá)到持續(xù)感染的目的[13-14]。家族中PE_PGRS8、PE_PGRS12、PE_PGRS17、PE_PGRS60和PE_PGRS62 5個(gè)成員該結(jié)構(gòu)缺失，不能與Ca2+結(jié)合。

3 PE_PGRS家族編碼基因

PE_PGRS家族起源目前還不清楚，可能是細(xì)菌在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中為適應(yīng)環(huán)境發(fā)生基因重組與基因突變雙重作用的陽(yáng)性選擇結(jié)果，不同選擇壓力對(duì)個(gè)體pe_pgrs基因作用不同，最終導(dǎo)致家族成員功能和表達(dá)各異[15]。也有人認(rèn)為可能與新近發(fā)現(xiàn)的Ⅶ型分泌系統(tǒng)ESX（early secretory antigenic system）編碼基因有關(guān)。MTB ESX分泌系統(tǒng)包括5個(gè)基因簇，Akhter等[16]認(rèn)為pe基因可能起源于esx祖先基因區(qū)復(fù)制一系列esx基因簇的過(guò)程。系統(tǒng)發(fā)育重建表明，esx基因簇通過(guò)多基因復(fù)制擴(kuò)展的同時(shí)伴隨著PE家族基因的擴(kuò)展。因而，PE_PGRS家族蛋白可能是ESX5分泌系統(tǒng)特異性底物，合成的蛋白通過(guò)ESX5分泌系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜上，目前已在多個(gè)PE_PGRS蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)中得到證實(shí)。pgrs基因散布于致病性MTB整個(gè)基因組中，大多數(shù)不與其他基因共同轉(zhuǎn)錄，由一組異質(zhì)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子控制。

PGRS結(jié)構(gòu)域的編碼基因極具多態(tài)性，也被稱為多態(tài)性序列，富含源自9 bp重復(fù)序列CGGCGGCAA串聯(lián)而成的鳥(niǎo)嘌呤（G）-胞嘧啶（C）基序，是一個(gè)不完善的短的重復(fù)序列，隨機(jī)聚集于MTB復(fù)合群染色體的多個(gè)區(qū)域，但在染色體中相當(dāng)穩(wěn)定，現(xiàn)已作為DNA指紋圖譜的遺傳標(biāo)志，用于MTB菌株分型。

比較實(shí)驗(yàn)室菌株H37Rv與臨床菌株CDC1551pe_pgrs基因序列結(jié)果顯示[17]，pe基因完全相同，最易發(fā)生變異的是pgrs基因區(qū)的重復(fù)序列，以插入和缺失為主，編碼產(chǎn)物表現(xiàn)為蛋白缺失或大小差異，甘氨酸和丙氨酸重復(fù)序列編碼基因的缺失或插入是導(dǎo)致變異的主要原因，推測(cè)pgrs的多態(tài)性是細(xì)菌逃避宿主免疫反應(yīng)的主要手段。Copin等[18]對(duì)94株臨床分離菌株的27個(gè)pe_pgrs基因序列的差異分析發(fā)現(xiàn)，與其他基因組比較，pe_pgrs表現(xiàn)出明顯的基因變異，在核苷酸、插入/缺失多樣性和dN/dS比值方面均存在顯著差異，說(shuō)明不同家族成員存在廣泛的中性選擇（neutral selection）、純化選擇（purifyling selection）和多樣性選擇（diversifying selection），意味家族成員功能的獨(dú)特性。Camassa等[19]對(duì)135株臨床分離菌株的研究同樣發(fā)現(xiàn)，pe_pgrs基因存在單核苷酸突變和低dN/dS比值（0.64），推測(cè)純化突變是MTB對(duì)抗有害基因變異的結(jié)果。廣泛存在的pgrs基因變異結(jié)果說(shuō)明，PGRS結(jié)構(gòu)域是MTB復(fù)合群多樣性的主要來(lái)源，是導(dǎo)致MTB抗原變異的主要原因。

4 PE_PGRS家族蛋白表達(dá)

PE_PGRS蛋白表達(dá)受生長(zhǎng)環(huán)境控制，主要包括低氧、營(yíng)養(yǎng)匱乏和低pH值等因素，不同環(huán)境因素對(duì)不同PE_PGRS蛋白表達(dá)的影響亦不相同，蛋白的差異表達(dá)可能在結(jié)核病的發(fā)病機(jī)制和改變宿主對(duì)感染的反應(yīng)方式中發(fā)揮作用不同。

Dheenadhayalan等[20]對(duì)16個(gè)PE_PGRS家族成員表達(dá)的研究發(fā)現(xiàn)，PE_PGRS27和PE_PGRS50在任何情況下（對(duì)數(shù)期、低氧、營(yíng)養(yǎng)匱乏、低pH值、巨噬細(xì)胞內(nèi)）都不表達(dá)；PE_PGRS14、PE_PGRS24、PE_PGRS30、PE_PGRS33、PE_PGRS34、PE_PGRS35和PE_PGRS45在體外任何培養(yǎng)條件下均呈組成性表達(dá)；PE_PGRS44和PE_PGRS51在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期和富含營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中正常表達(dá)，在其他生長(zhǎng)環(huán)境不表達(dá)；PE_PGRS26和PE_PGRS55在體外各種培養(yǎng)環(huán)境表達(dá)均明顯下降，PE_PGRS55在低氧環(huán)境中培養(yǎng)至30 d不表達(dá)；在培養(yǎng)6 d的巨噬細(xì)胞內(nèi)，PE_PGRS1、PE_PGRS26、PE_PGRS55表達(dá)明顯下調(diào)，而PE_PGRS16表達(dá)升高8倍，在感染MTB幾個(gè)月的小鼠組織中也觀察到PE_PGRS16和PE_PGRS26的逆向調(diào)節(jié)，推測(cè)可能與細(xì)菌在巨噬細(xì)胞內(nèi)持續(xù)存活有關(guān)。如果能進(jìn)一步證實(shí)PE_PGRS16和PE_PGRS26在感染中的表達(dá)特點(diǎn)，那么檢測(cè)二者的逆向表達(dá)性就可能成為診斷MTB潛伏感染的標(biāo)志，為結(jié)核病的早期診斷提供新方向。用表達(dá)PE_PGRS16、PE_PGRS26和PE_PGRS33的恥垢分枝桿菌感染人巨噬細(xì)胞后6 d，表達(dá)PE_PGRS33和PE_PGRS26的菌株存活數(shù)量明顯高于PE_PGRS16；小鼠感染后10 d，PE_PGRS33和PE_PGRS26菌株在小鼠脾臟和肝臟亦表現(xiàn)為持續(xù)高水平生長(zhǎng)。PE_PGRS33和PE_PGRS26菌株的持續(xù)高存活與細(xì)胞死亡相關(guān)，細(xì)胞培養(yǎng)液檢測(cè)，乳酸脫氫酶釋放增加，IL-10水平升高，而IL-12和NO低水平存在[20]。相反，PE_PGRS16菌株存活率較低與巨噬細(xì)胞培養(yǎng)液和小鼠體內(nèi)NO、IL-12水平較高有關(guān)。說(shuō)明不同PE_PGRS蛋白在宿主細(xì)胞中的表達(dá)差異可能同時(shí)影響MTB病原菌和宿主雙方命運(yùn)，提示研究PE_PGRS家族單個(gè)成員功能和表達(dá)的重要意義。

5 PE_PGRS家族蛋白功能

PE_PGRS家族成員眾多、功能各異，其核心目標(biāo)是對(duì)抗宿主的免疫防御系統(tǒng)，逃避免疫殺傷獲得胞內(nèi)繁殖和生存能力，因而與MTB的存活和毒力密切相關(guān)，在結(jié)核病的發(fā)病和臨床進(jìn)程中發(fā)揮重要作用，是影響疾病轉(zhuǎn)歸的關(guān)鍵因素。

5.1 介導(dǎo)細(xì)菌黏附入侵 黏附定殖能力是MTB感染宿主細(xì)胞的先決條件。PE_PGRS家族蛋白大多數(shù)屬于MTB表面抗原，在介導(dǎo)細(xì)菌的黏附并侵入宿主細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮重要作用，這也是其與MTB毒力密切相關(guān)的原因之一。PE_PGRS3蛋白在低磷酸鹽濃度下特異性表達(dá)于菌體表面，其C末端有富含精氨酸的結(jié)構(gòu)域，在重組恥垢分枝桿菌中全長(zhǎng)表達(dá)時(shí)，明顯增強(qiáng)細(xì)菌對(duì)小鼠巨噬細(xì)胞和人上皮細(xì)胞的黏附能力，感染小鼠后提高了細(xì)菌在脾臟組織存留的持久性[21]。PE_PGRS33蛋白通過(guò)與宿主細(xì)胞表面TLR2結(jié)合誘導(dǎo)炎癥信號(hào)并促進(jìn)細(xì)菌進(jìn)入巨噬細(xì)胞，缺乏PE_PGRS33的菌株進(jìn)入巨噬細(xì)胞的能力嚴(yán)重受損[22]。PE_PGRS60和PE_PGRS61具有纖連蛋白結(jié)合蛋白（fibronectin-binding protein, FnBP）特性，可充當(dāng)與宿主細(xì)胞相互作用的黏附分子和信號(hào)分子，通過(guò)FnBP識(shí)別宿主細(xì)胞纖連蛋白（fibronectin, Fn）介導(dǎo)細(xì)菌黏附宿主細(xì)胞[23]。

5.2 調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞凋亡 PE_PGRS家族蛋白具有抑制和促進(jìn)宿主細(xì)胞凋亡的雙重作用。細(xì)胞凋亡通常被認(rèn)為是在感染早期保護(hù)宿主免受MTB侵襲的一種防御機(jī)制，然而肺部感染MTB引起的肉芽腫晚期的細(xì)胞凋亡則可能更有利于細(xì)菌的擴(kuò)散傳播。PE_PGRS家族蛋白在宿主體內(nèi)形成肉芽腫時(shí)可在巨噬細(xì)胞中表達(dá)，但在肉芽腫形成的不同階段PE_PGRS蛋白表達(dá)的種類(lèi)和水平存在差異。據(jù)此推測(cè)，在感染早期表達(dá)的PE_PGRS蛋白主要作用是增強(qiáng)MTB的增殖和胞內(nèi)存活能力，同時(shí)抑制宿主細(xì)胞凋亡為細(xì)菌的繁殖贏得空間和時(shí)間；而晚期肉芽腫使胞內(nèi)寄生菌生存環(huán)境進(jìn)一步惡化時(shí)，MTB則表達(dá)以促進(jìn)宿主細(xì)胞凋亡為主的家族蛋白，幫助細(xì)菌擴(kuò)散并尋找新宿主。

5.2.1 抑制凋亡 誘導(dǎo)感染細(xì)胞凋亡是宿主抵抗MTB的重要手段，然而毒力強(qiáng)的MTB在感染早期有能力抑制宿主細(xì)胞的凋亡進(jìn)程，防止被宿主防御系統(tǒng)殺死，使其在細(xì)胞內(nèi)繼續(xù)存活和增殖。PE結(jié)構(gòu)域普遍存在保守的DEVS基序中的絲氨酸翻譯修飾后，作為底物競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合caspase-3，抑制細(xì)胞凋亡，加強(qiáng)了對(duì)MTB休眠期和感染狀態(tài)的控制能力；同時(shí)在PGRS結(jié)構(gòu)域存在鈣螯合基序，抑制因鈣離子內(nèi)流誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，可能是MTB抑制宿主細(xì)胞凋亡的平行策略[9]。

PE_PGRS41通過(guò)阻斷固有免疫應(yīng)答和抑制宿主的防御功能來(lái)增強(qiáng)細(xì)菌在巨噬細(xì)胞內(nèi)的生存能力，主要表現(xiàn)為抑制巨噬細(xì)胞活化、產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子，從而抑制巨噬細(xì)胞發(fā)生凋亡和自噬，進(jìn)而延長(zhǎng)MTB在細(xì)胞內(nèi)的存留時(shí)間，有助于MTB的潛伏性感染[24]。PE_PGRS62重組恥垢分枝桿菌感染巨噬細(xì)胞后，巨噬細(xì)胞的細(xì)胞因子表達(dá)受到干擾，細(xì)胞凋亡受到抑制，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)明顯減弱，PE_PGRS62通過(guò)破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡促進(jìn)細(xì)菌在巨噬細(xì)胞內(nèi)持續(xù)存活[25]。PE_PGRS18是細(xì)胞壁相關(guān)蛋白，改變宿主細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子IL-6、IL-1β、IL-12p40和IL-10，減弱細(xì)胞凋亡，加強(qiáng)胞內(nèi)寄生[26]。

5.2.2 促進(jìn)凋亡 PE_PGRS5是在基因水平轉(zhuǎn)移研究中發(fā)現(xiàn)存在于結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群特異基因島區(qū)域的一種T淋巴細(xì)胞抗原。感染人類(lèi)巨噬細(xì)胞后4 h表達(dá)下調(diào)；蛋白質(zhì)組分析顯示，感染后90 d的肺部肉芽腫中存在PE_PGRS5蛋白。PE_PGRS5蛋白定位于宿主細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，上調(diào)未折疊蛋白反應(yīng)（unfolded protein response, UPR）靶分子GRP78/GRP94和CHOP/ATF4表達(dá)，細(xì)胞內(nèi)一氧化氮和活性氧類(lèi)物質(zhì)（reactive oxygen species, ROS）產(chǎn)生增多，致使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能紊亂持續(xù)；同時(shí)，PGRS結(jié)構(gòu)域通過(guò)TLR4介導(dǎo)胞內(nèi)Ca2+釋放、破壞細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)，巨噬細(xì)胞最終啟動(dòng)caspase8依賴的細(xì)胞程序死亡，肉芽腫內(nèi)細(xì)菌得以釋放、傳播[11]。PE_PGRS33和PE_PGRS17通過(guò)上調(diào)TNF-α分泌，促進(jìn)巨噬細(xì)胞凋亡[12]。

5.3 結(jié)合鈣離子 鈣結(jié)合蛋白通過(guò)與宿主細(xì)胞鈣離子結(jié)合，改變胞內(nèi)Ca2+濃度，在介導(dǎo)巨噬細(xì)胞與病原體的黏附和信號(hào)活化方面發(fā)揮重要作用[27]。PE_PGRS家族蛋白的PGRS結(jié)構(gòu)域普遍存在鈣結(jié)合蛋白序列，與Ca2+高親和，介導(dǎo)MTB與宿主細(xì)胞的相互作用，促進(jìn)MTB入侵巨噬細(xì)胞，通過(guò)TLR2激活相應(yīng)信號(hào)通路，調(diào)節(jié)一系列促炎因子和抗炎因子的分泌，維持細(xì)菌的胞內(nèi)持續(xù)存留時(shí)間，細(xì)胞內(nèi)鈣離子促進(jìn)了MTB PE_PGRS蛋白與宿主細(xì)胞膜的結(jié)合。PE_PGRS33和PE_PGRS61與鈣結(jié)合后，上調(diào)抗炎因子IL-10的分泌，是結(jié)核病發(fā)病的關(guān)鍵因素。由此可見(jiàn)，拮抗PE_PGRS蛋白與鈣離子的結(jié)合可能是抗結(jié)核病治療的新方向。

5.4 其他 此外，PE_PGRS家族各成員還通過(guò)多種個(gè)性化手段抵抗宿主的免疫防御機(jī)制在巨噬細(xì)胞內(nèi)生存繁殖。部分家族蛋白可通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥細(xì)胞因子的分泌逃避免疫殺傷，持續(xù)在細(xì)胞內(nèi)增殖存留。表達(dá)PE_PGRS30和PE_PGRS62的恥垢分枝桿菌感染巨噬細(xì)胞后明顯減少促炎因子IL-12、TNF-α和IL-6的釋放，增進(jìn)細(xì)菌胞內(nèi)存活能力，其基因失活后，分枝桿菌在巨噬細(xì)胞中的復(fù)制能力和在肉芽腫中的持留能力明顯降低[28]。PE_PGRS17通過(guò)改變巨噬細(xì)胞內(nèi)致炎細(xì)胞因子的釋放而增強(qiáng)自身生存能力、加強(qiáng)致病菌的毒力。表達(dá)PE_PGRS17基因的重組恥垢分枝桿菌既能促進(jìn)宿主細(xì)胞分泌IL-10抑制宿主免疫反應(yīng)，又能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞依賴ERK活性上調(diào)TNF-α分泌，加速宿主細(xì)胞炎癥死亡，在促進(jìn)巨噬細(xì)胞大量死亡的同時(shí)，通過(guò)聚集在少量存活的巨噬細(xì)胞中繼續(xù)存留，推測(cè)PE_PGRS17可能在MTB感染不同階段發(fā)揮不同的調(diào)節(jié)作用。PE_PGRS11 C末端編碼一種功能性磷酸甘油酸變位酶（phosphoglycerate mutase），在肺泡上皮細(xì)胞通過(guò)觸發(fā)TLR2依賴的Bcl2和COX-2的表達(dá)增強(qiáng)對(duì)氧化應(yīng)激的抵抗力，有助于MTB在氧化應(yīng)激條件下生存。PE_PGRS63在持續(xù)感染期間負(fù)責(zé)提供脂肪酸作為細(xì)菌生長(zhǎng)的能量來(lái)源。PE_PGRS47在MTB入侵巨噬細(xì)胞后表達(dá)上調(diào)，分泌到感染細(xì)胞的胞質(zhì)或胞膜，抑制巨噬細(xì)胞自噬，但具體機(jī)制尚不清楚[29]。

6 結(jié)語(yǔ)

PE_PGRS是一個(gè)功能極其復(fù)雜的MTB特異的多態(tài)性蛋白家族，成員眾多、序列多變、差異表達(dá)。迄今為止的多數(shù)研究只集中于其中少數(shù)幾個(gè)成員的結(jié)構(gòu)和功能，揭示的只是這個(gè)龐大家族的冰山一角。家族成員之間的相互關(guān)系、基因表達(dá)調(diào)控方式、信號(hào)調(diào)節(jié)通路及在宿主免疫調(diào)節(jié)整體網(wǎng)絡(luò)中的確切機(jī)制均有待于進(jìn)一步闡明，唯有此才能為結(jié)核病的治療、預(yù)防及檢測(cè)提供準(zhǔn)確、特異靶位點(diǎn)，開(kāi)啟結(jié)核病研究新領(lǐng)域。