LBP脂多糖結合蛋白調節(jié)LPS展現的生物學效應在內毒素血癥中的作用
瀏覽次數:833 發(fā)布日期:2023-1-19
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機體能夠及時地識別LPS(脂多糖,lipopolysaccharide)的存在,如血清中的游離型LPS或革蘭陰性細菌細胞膜上的LPS,是機體發(fā)揮天然免疫的首要環(huán)節(jié)之一。天然免疫中的模型識別受體(patternrecognition receptor)TLR4識別具有一定空間構象的LPS后,可以激活相關信號轉導分子,誘導出炎癥反應和抗炎癥反應。LBP(脂多糖結合蛋白,lipopolysaccharide-binding protein)與LPS中的脂質A有高度親和性,可以及時識別LPS及細菌表面的LPS,并與之結合,通過以下兩個環(huán)節(jié)表現出其生物學效應。
1、介導炎癥反應
一方面,LBP通過mCD14激活單核細胞、巨噬細胞和中性粒細胞等,使其產生TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等介質,其中TNF-α在內毒素休克的早期發(fā)生中起著最為重要的作用,此時使用抗TNF-α單克隆抗體,可以提高內毒素休克患者的生存率。內毒素血癥發(fā)展至晚期與高遷移率組蛋白-1(high mobility group protein-1,HMG-1)的升高呈正相關,此時使用抗HMG-1單克隆抗體可顯著提高內毒素休克晚期患者的生存率。LBP能夠明顯增強LPS對TNF-α的誘生作用,增強TNF-α mRNA轉錄的速度和程度,促使TNF-α濃度由40mg/L迅速上升到10000mg/L,而LBP本身并不能夠誘導TNF-αmRNA 的轉錄和TNF-α的產生。
對LBP進行顯性失活突變(dominant-negative mutation),使之不表達LBP,則LPS刺激TNF-α產生的效應會顯著下降。另一方面,LBP通過sCD14激活,損傷血管內皮細胞,促進炎癥介質向血管外滲透,促進單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞等細胞與血管內皮細胞黏附并進入炎癥組織,加重炎癥反應;進入細胞間質的LBP,還可以刺激巨噬細胞、上皮細胞和平滑肌細胞,增強其對LPS的反應。
2、緩解炎癥反應
LBP可以通過調理作用促進單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞等吞噬細胞吞噬被調理的LPS或革蘭陰性細菌,及時地清除進入體內的LPS和革蘭陰性細菌;LBP還可以催化LPS微粒(micelle)與高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)顆粒直接結合,其步驟分為兩步:①LPS被轉移到sCD14。②從LPS-sCD14再轉移到HDL。而HDL能夠結合LPS,使LPS單體形成LPS聚集體,直接中和內毒素的毒性生物學效應,并也可以促進LPS的內化活動,通過內化到溶酶體內進行分解,使LPS失去其毒性效應。
LBP既可以通過激活單核細胞、巨噬細胞等釋放炎癥介質損傷血管內皮細胞等介導炎癥反應,又可以通過調理作用,加速宿主清除LPS和細菌,并催化LPS與HDL相結合,中和LPS的生物學活性,減輕炎癥反應,故可在一定程度上調節(jié)LPS所致的炎癥反應。但LBP的主要生理功能是傳遞LPS分子,使LPS聚集體解離為單體,以有利于LPS暴露其內部結構并使之與CD14分子接觸,即以介導細胞反應為主。也就是說,LBP介導激活效應的活性較緩解炎癥反應的活性強。
另外,LPS也可與殺菌滲透性增強蛋白、HDL、乳鐵蛋白(lactoferrin)等結合,后三者具有拮抗內毒素毒性的作用。多形核中性粒細胞中的殺菌滲透性增強蛋白可使單體狀態(tài)的LPS發(fā)生聚合,聚合后被吞噬到溶酶體內消化分解,而不發(fā)生內毒素信號作用,并以此拮抗內毒素的毒性作用;另外,殺菌滲透性增強蛋白還可介導巨核細胞的吞噬反應。并因此參與宿主抗微生物的防御反應。因殺菌滲透增強蛋白與LPS的親和力是LBP的50~70倍,因此其拮抗LBP的效果明顯。
綜上所述,LBP在宿主機體發(fā)生內毒素血癥中扮演著重要的角色。