P-选择素和P-选择素糖蛋白配体-1血液水平及基因多态性与缺血性脑梗死*

李　滔综述　梅　冰 审校

P-选择素和P-选择素糖蛋白配体-1血液水平及基因多态性与缺血性脑梗死*

李滔综述梅冰#审校

【摘要】P-选择素(SELP)和P-选择素糖蛋白配体-1(PSGL-1)水平基因多态性，可能是缺血性脑梗死(ICI)发病的因素之一。本文综述SELP、PSGL-1的结构特点和功能，基因多态性位点分布及其外周血水平和基因多态性变化与ICI关联性的国内外研究进展。

【关键词】P-选择素；P-选择素糖蛋白配体-1；基因多态性；缺血性脑梗死

缺血性脑梗死(Ischemic Cerebral Infarction，ICI)指因缺血引起的脑、脊髓、视网膜细胞死亡及其所致的突发性神经功能障碍[1]。国外统计资料指出，ICI是致残率最高的疾病之一，且发病率和死亡率均排名第一[2]；我国每年新增250万例ICI患者[3，4]，21%-27%在一年后死亡，15%-30%幸存者永久残疾[5]。

ICI为多因素多基因复杂疾病，起因于血管、环境和遗传因素[6]。从分子生物学水平探讨基因多态性与ICI关系的研究正在不断深入，P-选择素(P-selecin，SELP)和P-选择素糖蛋白配体-1(P-selectin Glycoprotein Ligand-1，PSGL-1)过表达作为血栓形成的重要机制，成为ICI研究的热点之一。日益引起人们的重视。笔者通过复习国内外近期相关文献，综述SELP、PSGL-1水平变化和基因多态性与ICI关系的研究进展。

1SELP和PSGL-1结构特点

1.1　SELP结构特点

SELP又名颗粒膜蛋白140(GMP-140)或CD62P，与E-选择素和L-选择素共同组成选择素黏附分子家族，是一种富含半胱氨酸和高度糖化的整合蛋白。其分子骨架由一条多肽链构成，分子量140KD，由789个氨基酸残基构成。SELP蛋白分子分为5个区域，从多肽链的N端开始，依次为：由10个氨基酸构成的植物凝集素功能区(Lectin区)、含34-40个氨基酸的表皮生长因子样功能区(EGF区)、1-9个补体调节蛋白样功能区(每个功能区包含62-67个氨基酸的短同源重复序列)、24个氨基酸构成的跨膜区(TM区)和35个氨基酸构成的胞浆区(图1)；Lectin区是配体结合部位的关键序列，EGF区调节Lectin区构形，增加其黏附的亲和力和特异性。

图1　SELP的分子结构

[作者单位]华中科技大学同济医学院附属荆州医院检验医学部，荆州 434020；#通讯作者，E-mail:meibing008008@163.com

本文2015-09-23收到，2015-10-09修回

1.2　PSGL-1结构特点

PSGL-1是一种具有同源二聚体结构的跨膜糖蛋白，几乎表达于所有白细胞表面，并与三种选择素相互作用[7]，分子量120KD，由412个氨基酸残基构成。PSGL-1蛋白分子分5个区，由N端开始，依次为：18个氨基酸组成的信号肽序列区、23个氨基酸组成的前肽序列区、76个氨基酸组成的黏蛋白样区、160个氨基酸组成的16个串联重复序列区(每个区含10个氨基酸A-T/M-E-A-Q-T-T-X-P/L-A/T)、21个氨基酸组成的跨膜区和71个氨基酸组成的胞浆区。前肽序列区中四肽同源序列R-D-R-R位于第38-41号氨基酸，是白细胞成对碱性氨基酸转化酶剪切位点(成熟PSGL-1糖蛋白开始于第42号氨基酸)；位于46、48和51号的3个酪氨酸易于被硫酸化；在16个串联重复序列区两侧有3个N-连接寡糖位点。胞外部分的第320号半胱氨酸恰好位于膜外，对于PSGL-1的二聚体形成起关键作用。PSGL-1分子的一些氨基酸还可通过O-连接相应的寡糖基团(图2)。

图2　PSGL-1的分子结构

2SELP和PSGL-1的功能

SELP主要分布于血小板α颗粒及内皮细胞的Weibel-Palade小体[8，9]，经凝血酶、组胺、补体、氧自由基刺激后迅速与质膜融合而在血小板表面表达。快速启动血小板与内皮细胞间以及内皮细胞与白细胞的相互黏附作用；而且介导白细胞的滚动、粘附和聚集[10，11]，在血管性事件如血栓形成、炎症和动脉粥样硬化的病理生理过程中起重要作用。

SELP和PSGL-1高亲和性结合需要PSGL-1多肽链N-末端含唾液酸化Lewis x(Sialyl Lewis x，SLex)的O-连寡糖和一个或多个硫酸化酪氨酸残基(Tyrosine Sulfation)，而PSGL-1这个区域的酪氨酸硫酸化和SLex修饰又离不开SELP剪切流的影响。而且，动物模型证实PSGL-1缺陷老鼠表现出SELP介导细胞的滚动和早期中性粒细胞募集减少[12]。在炎症早期，PSGL-1与活化的血小板或内皮细胞上的SELP相互作用，俘获血管内自由流动的白细胞。两者的相互作用，一方面活化的血小板通过SELP与血管内皮细胞上表达的PSGL-1相结合，刺激血管内皮细胞Weibel-Palade小体释放大量SELP，并且促使血管内皮细胞释放一系列炎性因子和趋化因子，募集白细胞，出现炎症表现。另一方面在炎性因子的刺激下，循环血小板活化后，SELP表达增加，特异性地与白细胞上表达的PSGL-1结合，形成血小板-白细胞聚集体(PLA)[13]。根据血小板与不同类别白细胞的结合,分别形成血小板单核细胞聚集体(PMA)、血小板淋巴细胞聚集体(PLyA)和血小板中性粒细胞聚集体(PNA)。三者相比，PMA形成的时间和数量比另外两种要快和多。循环中的PLA通过白细胞上表达的PSGL-1与血管内皮细胞上高表达的SELP结合，捆绑PLA，抵抗血流的高剪切力，有利于其它细胞粘附分子的共同作用和血小板活化因子对PLA的激活。

3SELP和PSGL-1基因多态性

SELP和PSGL-1存在多个单核苷酸多态位点,基因位点的突变可能影响SELP和PSGL-1基因的转录，进而影响SELP和PSGL-1蛋白区域的功能，导致疾病的发生。

3.1　SELP基因多态性

编码SELP基因定位于人类1号染色体(1q21-24)上一段50kb的DNA序列，包含17个外显子和16个内含子。SELP蛋白的上述5个区域分别由不同的外显子编码，由于编码基因可选择不同组合，使SELP存在三种不同的分子形式，其中两种含跨膜片段，仅补体调节蛋白样功能区的短同源重复序列个数不一，另一种不含跨膜片段(14号外显子编码)，成为血浆可溶状态，在机体内循环。迄今为止，有13种基因多态性被检测出来[14]，5个分布于启动子区，包括-2123C/G、-1969A/G、-1817T/C、-1576C/G、-485insT，8个分布于编码区，包括Pro98Pro、Ser290Asn、Cys557Cys、Asn562Asp、Asn563Asn、Leu599Val、Thr715Pro、Thr741Thr。SELP基因多态性主要影响蛋白分子结构区域的功能。位于启动子区的-2123C/G、-1969A/G、-1817T/C、-1576C/G和-485insT多态性与调控SELP基因的表达起始时间和表达程度可能相关。Pro98Pro位于编码Lectin区的外显子3，Lectin区是受体的结合部位，与PSGL-1相结合。Ser290Asn位于编码第3个补体调节蛋白样功能区的外显子7。Cys557Cys、Asn562Asp和Asn563Asn位于编码第7个补体调节蛋白样功能区的外显子11。Leu599Val位于编码第8个补体调节蛋白样功能区的外显子12。Thr715Pro位于编码第9个补体调节蛋白样功能区的外显子13。不含跨膜区的血浆可溶性SELP浓度与Thr715Pro多态性可能相关，从而影响疾病的发生发展。Thr741Thr位于编码跨膜功能区的外显子14。见图3。

注：5′UTR:5′非编码区；Sig 1:第一个信号肽的一部分；Sig 2:第二个信号肽的一部分；LEC: 凝集素样功能区；EGF: 表皮生长因子样功能区；CR1-CR9：补体调节蛋白样功能区1-9；TM: 跨膜区；Cyt1和Cyt2:第一和第二部分胞浆区；3′UTR:3′非编码区。↑表示启动子区和编码区多态性位点

图3SELP基因多态性位点

3.2　PSGL-1基因多态性

编码PSGL-1基因定位于人类12号染色体(12q24)上，包含2个外显子和1个内含子。PSGL-1基因多态性位点主要是M62I和VNTR，M62I位点靠近SELP结合绑定的区域，目前认为其多态性可能与SELP和PSGL-1相互作用的能力相关，VNTR位于SELP结合绑定区域的下游，该基因多态性包括等位基因A、B、C，A等位基因含1-16个重复序列，B等位基因缺少2(QTTQPVPTEA)重复序列，C等位基因缺少9(QTTAPAAMEA)和10(QTTPPAAMEA)重复序列。在C等位基因重复序列15上发现S273F和M274V两个多态性位点[15](图4)。VNTR多态性可能影响PSGL-1胞外区域的长度和SELP结合位点到细胞表面的距离。

注：PB: SELP结合绑定区域；VNTR:数量可变的串联重复序列；TM:跨膜区。↑表示多态性位点

*[基金项目]湖北省科技厅课题(JX5B47)

[中图分类号]R743.3

[文献标识码]A

[文章编号]1005-1740(2015)04-0072-05

doi：10．3969／j．issn．1005－1740．2015．04．018

微循环学杂志，2015，25（4）：72－76

○C 2015 CHINESE JOURNAL OF MICROCIRCULATION