田 圓，梁 群，潘郭海容，吳麗麗

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

S100蛋白家族是一類低分子量(9～14 kDa)的鈣結(jié)合胞質(zhì)蛋白，1965年作為神經(jīng)蛋白首次提取于牛的大腦，因其在100%飽和硫酸銨中的溶解性而得名S100[1]。目前已發(fā)現(xiàn)該蛋白家族至少有27個(gè)序列和結(jié)構(gòu)高度相似的成員。大多數(shù)S100蛋白通常以二聚體形式存在，這些蛋白既可以由兩個(gè)相同的蛋白[(S100A1)2、(S100B)2、(S100A11)2]組成同源二聚體，也可以由兩個(gè)不同成員(S100A1/S100B、S100A8/S100A9)組成異源二聚體。

最典型的異源二聚體S100A8/A9(calprotectin, MRP8/MRP14)，因表面疏水基導(dǎo)致的核間非共價(jià)作用，以及較相應(yīng)的同源二聚體相對(duì)較大的埋藏表面積(<10%)，使其較同源二聚體更易形成(約占二聚體總數(shù)的64.5%)[2]。鈣衛(wèi)蛋白(calprotectin，CP)最早被發(fā)現(xiàn)于中性粒細(xì)胞中，表達(dá)具有組織和細(xì)胞特異性，主要表達(dá)在髓樣細(xì)胞(myeloid cells)內(nèi)，在中性粒細(xì)胞內(nèi)表達(dá)最多，占中性粒細(xì)胞胞漿可溶性成分的40%～50%[3]，在單核細(xì)胞中約占5%，活化的上皮細(xì)胞[4]、內(nèi)皮細(xì)胞及角質(zhì)形成細(xì)胞[5]中也有表達(dá)。其核心功能結(jié)構(gòu)域EF-hand可結(jié)合Ca2+，使蛋白的構(gòu)象發(fā)生改變，暴露出與靶蛋白相互作用的位點(diǎn)，從而參與細(xì)胞骨架重排和花生四烯酸代謝等，發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)功能[6]。在炎癥過(guò)程中，CP被主動(dòng)釋放，通過(guò)觸發(fā)Toll樣受體(toll-like receptor，TLR)4或晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation end produ-cts，RAGE)介導(dǎo)的多種炎癥途徑，調(diào)節(jié)G-CSF的產(chǎn)生和誘導(dǎo)白細(xì)胞介素(IL)-8、腫瘤壞死因子(TNF)-α等促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，是炎癥啟動(dòng)和維持的關(guān)鍵介質(zhì)。

膿毒癥是由感染引發(fā)的機(jī)體反應(yīng)失控導(dǎo)致的危及生命的器官功能障礙[7]。據(jù)我國(guó)2020年一項(xiàng)針對(duì)全國(guó)44所醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)的研究報(bào)告[8]顯示，ICU患者膿毒癥的發(fā)病率為20.6%，病死率為35.5%，嚴(yán)重膿毒癥病例的病死率高達(dá)50%以上。感染是重要的始動(dòng)因素，失控的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，以及隨之而來(lái)的細(xì)胞因子風(fēng)暴和免疫抑制，是膿毒癥不斷進(jìn)展以及不良預(yù)后的關(guān)鍵所在，切斷感染發(fā)展，成為阻斷器官功能衰竭的重要環(huán)節(jié)[9]。

1 感染初期CP對(duì)病原體的清除及營(yíng)養(yǎng)免疫作用

在不同環(huán)境中，曾三次獨(dú)立發(fā)現(xiàn)CP，均具有Ca2+結(jié)合活性，并與炎癥反應(yīng)相關(guān)，且后續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)，CP對(duì)真菌和細(xì)菌具有廣譜的生長(zhǎng)抑制作用，故得此命名[10]。大多數(shù)S100家族的編碼基因聚集在1號(hào)染色體長(zhǎng)臂的1q21區(qū)域[11-12]，在哺乳動(dòng)物中高度保守，S100蛋白家族成員的氨基酸序列有25%～65%的相似性，但在功能上有所差異。每個(gè)單體通常包含C端的經(jīng)典EF-hand和N端的假EF-hand，由鉸鏈區(qū)連接，組成兩個(gè)螺旋-環(huán)-螺旋(helix-loop-helix)EF-hand的結(jié)構(gòu)，以反平行的同源/異源二聚體形式存在[13-14]。中性粒細(xì)胞胞質(zhì)中Ca2+濃度較低時(shí)(<0.1 μM)，以異源二聚體形式存在的CP，在受到刺激后胞內(nèi)Ca2+濃度升高約100倍，或從胞質(zhì)釋放至高鈣離子濃度的胞外時(shí)，則將以四聚體形式存在[15]。S100A8、S100A9蛋白質(zhì)的三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)見圖1。

注：A為S100A8同源二聚體，單個(gè)亞基以紫色和深藍(lán)色表示；B為S100A9同源二聚體，亞基以海藍(lán)和黃色表示；C為S100A8/A9異二聚體，在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)180°的投影中顯示；D為S100A8/A9異四聚體鈣保護(hù)素；E為由3個(gè)鈣保護(hù)素組裝而成的S100A8/A9十二聚體；F為鈣保護(hù)素中S100SA8和S100A9的排列示意圖。亞基以單獨(dú)的顏色表示，如A和B所示。

1.1 金屬螯合(營(yíng)養(yǎng)免疫) CP具有卓越的金屬螯合能力。病原微生物感染宿主后，感染部位的宿主細(xì)胞將CP釋放到胞外空間，通過(guò)EF-hand結(jié)構(gòu)域競(jìng)爭(zhēng)螯合Fe2+、Mn2+、Zn2+、Ni2+等病原微生物繁殖所需的微量金屬離子，隔離病原微生物的金屬營(yíng)養(yǎng)，即通過(guò)營(yíng)養(yǎng)免疫這一先天固有的免疫方式，來(lái)限制病原微生物生長(zhǎng)增殖。

在感染部位，組織性表達(dá)CP的單核/巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和激活的角質(zhì)形成細(xì)胞[17]，通過(guò)主動(dòng)、被動(dòng)兩種方式分泌S100A8/A9。主動(dòng)分泌類似于高爾基體非依賴性細(xì)胞因子的分泌，但通常ATP依賴途徑分泌需要完整的微管網(wǎng)絡(luò)；被動(dòng)分泌則多以胞外陷阱方式呈現(xiàn)，體外大約有三分之一的CP通過(guò)中性粒細(xì)胞胞外陷阱(NETs)釋放[18]。當(dāng)釋放到感染部位的CP超過(guò)該環(huán)境下生物有效的金屬離子濃度時(shí)，存在于感染部位所有生物可利用的二價(jià)過(guò)渡金屬離子都可以被CP捕獲。

目前已知影響CP抑菌能力的因素包括但不限于Ca2+濃度、pH以及物理結(jié)合，前兩者主要通過(guò)調(diào)節(jié)CP的構(gòu)象影響其金屬螯合能力實(shí)現(xiàn)。研究[19]發(fā)現(xiàn)，CP在20 μg/mL的高濃度下對(duì)金黃色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌的生長(zhǎng)起到抑制作用。CP還是唯一已知的可隔離Mn2+的宿主防御蛋白。在Ca2+存在的情況下，抗菌活性在10 μg/mL時(shí)變得顯著，Mn2+耗竭為主要抗菌機(jī)制。CP使金黃色葡萄球菌失去Mn2+，并抑制其超氧化物歧化酶活性，表明CP通過(guò)增加金黃色葡萄球菌對(duì)氧化應(yīng)激的敏感性來(lái)減弱其毒力[20]。由于局部水平的Zn2+和Mn2+可以調(diào)節(jié)CP與包括細(xì)菌在內(nèi)的靶細(xì)胞之間的親和力，且CP在不同于Ca2+結(jié)合位點(diǎn)的其他結(jié)合位點(diǎn)與Zn2+和Mn2+結(jié)合[21]，因此在不同的病理狀態(tài)下，其抗菌潛力可能存在差異。Ca2+的結(jié)合對(duì)促炎活性的調(diào)節(jié)至關(guān)重要，CP被釋放到細(xì)胞外，在胞外的高鈣環(huán)境或Zn2+等陽(yáng)離子誘導(dǎo)下低聚化[22]，蛋白螺旋和結(jié)合環(huán)等結(jié)構(gòu)域構(gòu)象改變[16]，由四聚體發(fā)揮生物活性，因此，Ca2+、Zn2+和Mn2+等的結(jié)合通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)構(gòu)象實(shí)現(xiàn)其抗菌活性及不同的功能特性。另外可能的影響因素是pH。研究[23]發(fā)現(xiàn)S100A12的金屬螯合能力具有pH依賴性，而S100A8/A9異源二聚體與其金屬結(jié)合位點(diǎn)相同、基序相似，且與Ca2+結(jié)合后Zn2+親和力增強(qiáng)，因此pH變化也可能調(diào)節(jié)過(guò)渡金屬與S100A8/A9的結(jié)合。即使S100A8/A9與模式識(shí)別受體(PRRs)的結(jié)合被抑制時(shí)，Zn2+和Mn2+等結(jié)合介導(dǎo)的抗菌效應(yīng)仍可能發(fā)生，高水平的CP在感染中起到不可忽視的抗菌作用。不同于耗盡大腸埃希菌胞內(nèi)的Zn2+和Mn2+，CP通過(guò)與細(xì)菌物理結(jié)合的機(jī)制來(lái)抑制伯氏桿菌的生長(zhǎng)[24]，說(shuō)明CP除金屬螯合作用外，根據(jù)微生物和宿主生態(tài)位的不同，尚有其他復(fù)雜機(jī)制有待探明。

1.2 提高抑菌能力 CP在吞噬細(xì)胞NADPH氧化酶的激活中起關(guān)鍵作用。在Ca2+存在的情況下，CP與胞質(zhì)中花生四烯酸結(jié)合，并將其轉(zhuǎn)移到中性粒細(xì)胞質(zhì)膜中的NADPH氧化酶復(fù)合物，誘導(dǎo)ROS產(chǎn)生。CP通過(guò)激活TNF-α上游的細(xì)胞TLR-4來(lái)增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的激活。試驗(yàn)證明，S100A9通過(guò)誘導(dǎo)單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞中p38、Syk、ERK1/2和PI3K/Akt等磷酸化[25]，提高機(jī)體中性粒細(xì)胞的吞噬效率，從而增強(qiáng)其對(duì)肺炎克雷伯菌和大腸埃希菌的抗菌活性[26]。純化的CP具有廣譜的抗菌活性，包括大腸埃希菌、白念珠菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鼠傷寒沙門菌和單核細(xì)胞增生性李斯特菌等[19, 27-28]。黏膜液、氣道分泌物、齦溝液和組織膿腫中存在的CP，有助于限制共生微生物的生長(zhǎng)和防止病原體的入侵。三分之一的細(xì)菌與表達(dá)CP的細(xì)胞結(jié)合，而在表達(dá)CP的細(xì)胞中，胞內(nèi)微生物存在僅占十分之一，這表明胞漿中的CP可以保護(hù)其免受牙齦卟啉單胞菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌和鼠傷寒沙門菌的黏附與侵襲。也有學(xué)者認(rèn)為，CP結(jié)合的Ca2+可能破壞生物膜藻酸鹽的聚合，從而增加生物膜表面細(xì)菌對(duì)中性粒細(xì)胞吞噬的易感性[29]。

CP還可通過(guò)ROS依賴的方式影響LC3-Ⅱ的轉(zhuǎn)換，誘導(dǎo)自噬發(fā)生，從而促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)牛型結(jié)核分枝桿菌的清除，沉默CP會(huì)增加牛型結(jié)核分枝桿菌的存活率[30]。還有研究[31]表明，在細(xì)菌代謝物丁酸鹽存在下，分化的巨噬細(xì)胞顯示出增強(qiáng)的抗菌活性，丁酸鹽的存在，驅(qū)動(dòng)了抗微生物 LC3 相關(guān)宿主防御及抗微生物肽如CP等產(chǎn)生的協(xié)同作用，共同促進(jìn)細(xì)胞抗微生物活性。尚有其他CP誘導(dǎo)的自噬途徑如Beclin1等有待探索[32]。

綜上所述，S100A8/A9在感染初期通過(guò)金屬螯合、促進(jìn)NADPH氧化酶活化和ROS產(chǎn)生、誘導(dǎo)自噬等多重機(jī)制抑制感染部位病原體的生長(zhǎng)，為吞噬細(xì)胞的募集提供時(shí)間，此后S100A9增強(qiáng)浸潤(rùn)的白細(xì)胞的吞噬活性，加速病原體的清除。下一步研究應(yīng)關(guān)注CP在體外環(huán)境下對(duì)中性粒細(xì)胞及巨噬細(xì)胞的局部作用。

2 CP在膿毒癥發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制

Ca2+作為第二信使，參與肌肉收縮、細(xì)胞分化或死亡的一系列細(xì)胞過(guò)程，CP復(fù)雜的生物學(xué)功能，使其既可作為細(xì)胞內(nèi)介質(zhì)，又可作為細(xì)胞外信號(hào)蛋白[33]，以旁分泌或自分泌的方式調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的活動(dòng)[34]。膿毒癥的核心機(jī)制是機(jī)體促炎/抗炎反應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)控的失衡，由前期的炎癥風(fēng)暴逐漸轉(zhuǎn)換成晚期的免疫麻痹。在膿毒癥發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，CP從炎癥的起始階段作為DAMP激活炎性細(xì)胞、趨化及放大炎癥的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，到后期調(diào)節(jié)促炎介質(zhì)的產(chǎn)生并捕獲體外促炎細(xì)胞因子，其調(diào)節(jié)炎癥免疫的作用貫穿始終。膿毒癥促炎階段到免疫抑制階段的轉(zhuǎn)換及特征見圖2。

圖2 膿毒癥促炎階段到免疫抑制階段的轉(zhuǎn)換及特征

2.1 白細(xì)胞趨化的雙向調(diào)節(jié) CP在靜息吞噬細(xì)胞的微管聚合和穩(wěn)定中起重要作用。在細(xì)胞內(nèi)，其與p38MAPK和Ca2+信號(hào)通路調(diào)控微管的相互作用，介導(dǎo)細(xì)胞骨架的快速重排，這是細(xì)胞成功遷移、吞噬和胞吐的先決條件。

2.1.1 正向調(diào)控 S100A8首先被命名為趨化蛋白(CP-10)，是第一個(gè)在體內(nèi)外發(fā)現(xiàn)對(duì)吞噬細(xì)胞具有趨化因子樣活性的S100家族成員，可直接與微管蛋白結(jié)合，吸引濃度在10～11 M至10～13 M范圍內(nèi)的中性粒細(xì)胞[35]。動(dòng)物試驗(yàn)表明，注射mS100A8可促進(jìn)白細(xì)胞募集，4～6 h出現(xiàn)中性粒細(xì)胞，24 h后出現(xiàn)單核細(xì)胞，其動(dòng)力學(xué)類似于抗原注入致敏宿主引起的遲發(fā)性超敏反應(yīng)[26]。

S100A9是CP復(fù)合物的調(diào)節(jié)亞基。通過(guò)微管網(wǎng)絡(luò)分泌的S100A9激活蛋白激酶C，Ca2+依賴性蛋白激酶C水平的升高，促進(jìn)S100A9的異二聚化和易位到膜，S100A9還可通過(guò)p38MAPK途徑消除微管蛋白的聚合[36]。炎癥過(guò)程中，S100A9通過(guò)Ca2+和p38MAPK信號(hào)的磷酸化逆轉(zhuǎn)微管的形成，導(dǎo)致細(xì)胞骨架重排，其主要通過(guò)RAGE途徑[25]介導(dǎo)THP1細(xì)胞和主要白細(xì)胞群的有效遷移。一項(xiàng)癌癥相關(guān)試驗(yàn)[37]表明，Annexin A1蛋白作為細(xì)胞骨架重塑因子，可以通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞遷移/侵入細(xì)胞內(nèi)來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移，S100A9則通過(guò)Ca2+的收集對(duì)Annexin-A1的膜聚集有積極作用。S100A8和S100A9還可以誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞增殖分化，并與角蛋白絲相互作用，加速傷口修復(fù)[38]。

胞質(zhì)CP與激活的吞噬細(xì)胞和上皮細(xì)胞中的微管蛋白、微絲和角蛋白、中間絲、F-肌動(dòng)蛋白等細(xì)胞骨架蛋白的相互作用及向質(zhì)膜的移位都依賴于Ca2+。在吞噬細(xì)胞的活化過(guò)程中，微管蛋白結(jié)合位點(diǎn)較多的四聚體在微管的捆綁和交聯(lián)方面優(yōu)于二聚體，伴隨著Ca2+內(nèi)流，Ca2+誘導(dǎo)的CP異源四聚體直接與微管結(jié)合，在穩(wěn)定微管網(wǎng)絡(luò)中起著關(guān)鍵作用，對(duì)發(fā)揮其胞內(nèi)生物學(xué)功能至關(guān)重要[39]。

2.1.2 負(fù)向調(diào)控 盡管CP在白細(xì)胞趨化中作用機(jī)制豐富，但在炎癥失控時(shí)，尚可起到負(fù)向調(diào)節(jié)作用，即排斥炎癥部位的白細(xì)胞，并使巨噬細(xì)胞失活。研究[40]證明，S100A8在正常的宿主體內(nèi)抑制中性粒細(xì)胞募集，在體外S100A8和S100A9也對(duì)中性粒細(xì)胞產(chǎn)生化學(xué)排斥效應(yīng)；然而諸如感染等因素誘發(fā)的氧化應(yīng)激，可能會(huì)通過(guò)中和其氧化狀態(tài)使該活性失效[41]。也有研究[42]發(fā)現(xiàn)，對(duì)白細(xì)胞具有強(qiáng)烈趨化性的是還原的而非氧化的 S100A8 同源二聚體。CP不同功能背后的機(jī)制尚不清楚，推測(cè)可能由特定的寡聚形式或翻譯后修飾決定其功能。

CP還可以通過(guò)上調(diào)黏附分子的表達(dá)和誘導(dǎo)整合素的激活，來(lái)調(diào)節(jié)白細(xì)胞募集的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。白細(xì)胞經(jīng)歷募集、著邊、捕獲并通過(guò)與內(nèi)皮細(xì)胞緊密黏附等一系列過(guò)程，產(chǎn)生大量細(xì)胞因子，并激活黏附分子所致的內(nèi)皮損傷，是膿毒癥微循環(huán)障礙的主要原因。白細(xì)胞滾動(dòng)過(guò)程中的細(xì)胞相互作用，觸發(fā)CP分泌，CP釋放可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)VCAM-1和ICAM-1[43]，并通過(guò)TLR-4介導(dǎo)、RAP1-GTPase依賴的途徑增強(qiáng)白細(xì)胞Mac-1(CD11b/CD18)與內(nèi)皮細(xì)胞ICAM-1結(jié)合能力，從而降低滾動(dòng)速度并加強(qiáng)黏附，促進(jìn)跨內(nèi)皮細(xì)胞遷移[44]。而S100A9敲除(S100A9-/-)的中性粒細(xì)胞表現(xiàn)出MAC-1表達(dá)受損和通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞的遷移能力降低。S100A8和S100A9還可以通過(guò)p38信號(hào)通路，增加侵襲性偽足的形成和激活促進(jìn)黏附[45]。這些蛋白也改變了內(nèi)皮細(xì)胞之間的緊密連接，破壞內(nèi)皮屏障的完整性，降低細(xì)胞間連接蛋白cadherin的表達(dá)，增加血管的通透性，促進(jìn)白細(xì)胞的外滲，誘導(dǎo)微血管內(nèi)皮細(xì)胞血栓形成和炎癥反應(yīng)[46]。

2.2 促炎/抑炎的雙向調(diào)節(jié) S100A8在細(xì)胞外與G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)、TLR4、清道夫受體CD36交互；在細(xì)胞內(nèi)則與端粒酶交互；S100A9在胞外作用于RAGE、TLR4、清道夫受體CD36，在胞內(nèi)調(diào)節(jié)異源二聚體的活動(dòng)[17]。二者均具有細(xì)胞內(nèi)外活性，在正常狀態(tài)下發(fā)揮抗炎作用，氧化應(yīng)激則激活其促炎功能。

2.2.1 促炎作用 在胞內(nèi)，CP通過(guò)調(diào)節(jié)NADPH氧化酶的活性，誘導(dǎo)活性氧(ROS)的生成，引發(fā)炎癥，同時(shí)通過(guò)細(xì)胞因子轉(zhuǎn)錄調(diào)控的S100A8/A9-NF-κB軸參與中性粒細(xì)胞脫顆粒過(guò)程[47]，調(diào)節(jié)多種促炎細(xì)胞因子的分泌。在胞外，公認(rèn)其可作為內(nèi)源性配體，通過(guò)與TLR4或RAGE結(jié)合，發(fā)揮損傷相關(guān)分子模式(DAMP)的作用來(lái)調(diào)節(jié)炎癥過(guò)程，并誘導(dǎo)炎性細(xì)胞因子、ROS和一氧化氮(NO)產(chǎn)生，從而放大急性和慢性炎癥免疫反應(yīng)。TLR存在多種亞型，其中TLR2、TLR4是與感染免疫相關(guān)的主要受體。 TLR4是首個(gè)被發(fā)現(xiàn)的TLR蛋白，其受體與病原相關(guān)分子模式(PAMP)結(jié)合，通過(guò)NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控下游炎癥基因，在機(jī)體抗炎免疫反應(yīng)過(guò)程中起著重要作用[48]；晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)及其受體(RAGEs)則與慢性疾病，尤其是長(zhǎng)期炎癥有關(guān)。

CP主要經(jīng)NF-κB途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞因子分泌，通過(guò)TLR4信號(hào)激活髓分化因子88(MyD88)，TIRAP/MyD88復(fù)合物將IL-1R相關(guān)激酶(IRAKs)和 TNF-α受體相關(guān)因子6(TRAF6)募集到受體，激活TAK1后，使IKKs磷酸化，然后IκB與NF-κB分離，NF-κB易位誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子(IL-6、IL-8 和 TNF-α等)的轉(zhuǎn)錄[49]。因此，CP不僅是反應(yīng)炎癥的生物標(biāo)志物，而且還通過(guò)多種功能促進(jìn)炎癥過(guò)程的進(jìn)展，在炎癥性疾病的病理生理學(xué)中具有重要意義。

研究[50]表明，S100A8和S100A9在體內(nèi)外均能促進(jìn)單鈉尿酸鹽(MSU)晶體誘導(dǎo)吞噬細(xì)胞中IL-1β的分泌，用S100A9處理人單核細(xì)胞也出現(xiàn)IL-1β、IL-6和TNF-α分泌增加[51]；在fMLP和GM- CSF刺激的中性粒細(xì)胞中，S100A9可以分別間接增強(qiáng)NF-κB、CREB-1和STAT3/STAT5途徑的IL-8分泌[52]，S100A9還可能充當(dāng)壞死性凋亡信號(hào)的下游參與者，在肝臟的壞死性炎癥軸中發(fā)揮作用[53]。

炎癥失衡狀態(tài)下，S100A8/A9的過(guò)度表達(dá)可繼續(xù)放大炎癥反應(yīng)，加速中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞釋放更多的細(xì)胞因子，從而導(dǎo)致惡性循環(huán)。還有學(xué)者用甲型流感病毒(IAV)感染小鼠[54]，發(fā)現(xiàn)由DDX21-TRIF途徑誘導(dǎo)的S100A9，通過(guò)TLR/MyD88從未受損的巨噬細(xì)胞中釋放出來(lái)，可以單獨(dú)作為促炎因子激活TLR，導(dǎo)致過(guò)度的炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡。目前推測(cè)，細(xì)胞外S100A9調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)獨(dú)立于細(xì)胞內(nèi)S100A9，作為有效病毒感染/復(fù)制所需的宿主因子起效。有試驗(yàn)證明使用小分子靶向抑制劑或抗體(Narciclasine、CAP37等)阻斷CP活性或下游信號(hào)通路可減少促炎細(xì)胞因子的分泌，減輕過(guò)度炎癥，改善感染和損傷狀況[55-57]，因此這種異源二聚體具有作為治療靶點(diǎn)的潛力。

2.2.2 抗氧化損傷與抑炎作用 盡管S100蛋白的過(guò)度表達(dá)與疾病的惡化密切相關(guān)，但適當(dāng)水平的S100蛋白可能有助于防御能力和免疫穩(wěn)態(tài)。與前文促進(jìn)ROS形成相反，S100A8同時(shí)具有強(qiáng)大的氧化劑清除活性。研究[58]表明，S100A8能通過(guò)清除活化白細(xì)胞產(chǎn)生的 ROS 來(lái)抑制IgE介導(dǎo)的MC脫粒和IL-6、IL-4、GM-CSF等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，外源性S100A8蛋白可以抑制血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)誘導(dǎo)的氣道平滑肌細(xì)胞(ASMC)增殖，在減少和逆轉(zhuǎn)慢性呼吸道疾病氣道重塑的治療中存在開發(fā)價(jià)值。S100A8還可促進(jìn)氣道上皮細(xì)胞抗炎因子IL-10的表達(dá)，降低脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的促炎因子表達(dá)和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)。在免疫調(diào)節(jié)作用方面，同源二聚體S100A8比CP異源二聚體更有效，而Ca2+誘導(dǎo)(S100A8/A9)2四聚體的形成隱藏了 TLR4 結(jié)合位點(diǎn)并阻斷異二聚體進(jìn)一步結(jié)合 TLR4的能力，從而防止不良的全身效應(yīng)[59]。

許多不同的研究也揭示了CP在特定條件下控制失控炎癥、避免過(guò)度炎癥造成組織損傷的保護(hù)作用。CP與促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的非共價(jià)和高親和力結(jié)合表明，CP具有捕獲細(xì)胞因子的能力[60]。研究[61]發(fā)現(xiàn)，在感染所致的不穩(wěn)定慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者中，S100A9的表達(dá)未見增加，這可能是機(jī)體免疫功能低下的表現(xiàn)，是疾病惡化的原因；其他因素誘發(fā)的重度COPD患者S100A9高表達(dá)，提示免疫反應(yīng)失控。研究[62]將S100A8/A9和S100A9單體以鼻內(nèi)吸入方式給藥小鼠，發(fā)現(xiàn)由LPS引起的急性肺損傷(ALI)中的中性粒細(xì)胞流入有所改善， LPS介導(dǎo)的ALI信號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)受到抑制，S100A9的預(yù)處理可能有助于正常的肺內(nèi)穩(wěn)態(tài)和防止過(guò)度暴發(fā)性炎癥，減輕急性肺損傷。還有研究[63]表明，甲基強(qiáng)的松龍顯著增加患者血清中CP表達(dá)水平，并通過(guò)GR β信號(hào)傳導(dǎo)使骨髓源性抑制細(xì)胞擴(kuò)增，從而緩解急性期多發(fā)性硬化癥癥狀。

綜上所述，不同狀態(tài)的S100A8、S100A9和S100A8/A9參與了炎癥過(guò)程中體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)和恢復(fù)，是維持炎癥過(guò)程動(dòng)態(tài)平衡的關(guān)鍵靶點(diǎn)，目前對(duì)其抗炎的具體機(jī)制所知甚少，在膿毒癥期間阻斷可溶性CP形成或分泌、調(diào)節(jié)其磷酸化修飾及氧化應(yīng)激狀態(tài)，構(gòu)建針對(duì)性的疫苗，誘導(dǎo)的自身耐受和交叉耐受可能為預(yù)防膿毒癥期間炎性因子風(fēng)暴提供一種新策略。

3 展望

目前CP水平升高是炎癥性疾病的特征，但現(xiàn)有研究對(duì)異二聚體、同源二聚體和異源四聚體混合物功能分別分析的固有困難，使CP的研究仍較為局限，關(guān)于S100A8、S100A9單體及其多種寡聚體(同源/異源二聚體、四聚體、六聚體等)存在形式的不同水平，以及在不同形式之間相互轉(zhuǎn)換的條件將是解釋其行為功能的關(guān)鍵。暫時(shí)地控制S100A8/A9的作用，通過(guò)有條件的控制基因表達(dá)或藥物抑制S100A8/A9或其受體，或?qū)100A9進(jìn)行細(xì)胞特異性敲除，從特定的細(xì)胞來(lái)源確定S100A8/A9表達(dá)的重要性，是進(jìn)一步研究的主要手段，CP不僅可以作為炎癥相關(guān)疾病的診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物，還可以作為疾病療效的檢測(cè)指標(biāo)，這一領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向在挖掘其潛在機(jī)制的基礎(chǔ)上，可能集中在針對(duì)CP作為早期疾病檢測(cè)和預(yù)后的生物標(biāo)志物，以及驗(yàn)證CP在臨床前和臨床環(huán)境中的治療潛力及相關(guān)治療方法的開發(fā)。期待未來(lái)能在疾病不同階段、不同部位對(duì)CP發(fā)揮的作用進(jìn)行區(qū)分調(diào)控，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療的目的。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。