CC趋化因子7研究进展

吕中华，陈逸伦，耿晓雯，程庆强，王高坤，任艺虹

(解放军总医院心血管内科，北京100853)

CC趋化因子7(Chemokine C-C motif ligand 7，CCL7)又称单核细胞趋化蛋白3(monocyte chemotactic protein-3，MCP-3)，广泛存在于单核细胞、肿瘤细胞及成纤维细胞中。在人骨肉瘤细胞的培养上清液中发现，其与 CCL2(MCP-1)、CCL8(MCP-2)有60%～71%的同源性。因其单核细胞趋化作用，被命名为 MCP-3，后被重命名为 CCL7。本文将对CCL7的结构、免疫调节作用、损伤修复作用、与肝素的作用、促纤维化作用等方面进行综述。

1 CCL7的结构

1．1 基因结构

CCL7基因位于人第17号染色体(17q11．2-12)32，全长2017 bp，包含3个外显子和2个内含子。第1个外显子编码5’端的非编码区、N端信号肽和其前2个氨基酸;第2个外显子编码第3至42个氨基酸残基;第3个外显子编码C末端和3’端非编码区，此区域是多聚腺氨酸信号序列且富含AT序列。CCL7启动子上含有快速转录基因特征性的TATA盒结构，控制转录活性，也含有如CAAT盒、AP-1、Ets等序列。

1．2 蛋白结构

人CCL7基因转录形成长约815 bp的mRNA，进一步翻译为含有99个氨基酸的多肽。进入内质网后其N端的23个氨基酸被裂解，形成含有76个氨基酸的成熟蛋白。因糖基化水平的不同分子量区间为11～18 ku。糖基化是CCL7的重要加工步骤，开始于内质网，终止于高尔基体。因糖基化后存在4种分型，考虑CCL7除N端糖基化位点(Asn6Thr7Ser8)外还可能存在多个潜在的 O端糖基化位点［1］。CCL7的N端为1个焦谷氨酸残基，可使蛋白在埃德曼降解过程中保持稳定［2］。磁共振检测显示CCL7的分子结构包括3个β片层和1个α螺旋结构［3］。CCL7与其他趋化因子不同主要表现在:(1)多数趋化因子在浓度高时以非单体形式出现，CCL7在高浓度(2～20 mg/ml)状态也以单体形式存在;(2)多数趋化因子可被丝氨酸蛋白酶降解，而CCL7因有焦谷氨酸残基保护而不被降解，但其会被明胶酶A(MMP-2)灭活。

2 CCL7的受体

目前研究证实CCL7可与细胞膜上的CCR1、CCR2、CCR3及CCR5受体特异性结合并进一步传递信号来发挥趋化作用［4，5］。CCR1 是首个被分离出的CC趋化因子受体，主要在单核细胞、T细胞和树突状细胞等表达［5，6］。CCR2因羧基末端胞质区域不同，可分为CCR2A和CCR2B两种类型，其中CCR2B作用更为主要，具有体外HIV-1辅助受体的活性［7］。CCR2主要表达于单核细胞、T细胞、嗜碱性粒细胞和树突状细胞。CCR3是RANTES、CCL7、CCL8、CCL13和HCC-2的受体，主要在嗜酸、嗜碱性粒细胞、树突状细胞、肥大细胞和小胶质细胞表达。CCR5是HIV-1毒株的主要共同受体［7］。CCL7可与CCR5结合，但不能引出下游信号传导，推测CCL7可能是 CCR5的拮抗剂。CCR5、CCR2B和CCR3为潜在的HIV-1辅助受体，因此CCL7可与HIV-1竞争受体而抑制其感染。

3 CCL7的调节

CCL7受调节炎症反应的细胞因子调节，上调还是下调依赖于细胞因子的功能和靶细胞的种类。IL-1和TNF-α可上调 CCL7，而 IL-4、IL-10及 MMP-2可下调CCL7。CCL7表达的水平变化会影响其对白细胞的作用，进一步影响炎症反应，减少降低炎症反应，增加则加强炎症反应。MMP-2抑制炎症反应可能部分归因于其可抑制CCL7的表达。

4 CCL7的作用

4．1 免疫调节作用

CCL7在内源性细胞因子和外源性细菌产物的作用下表达升高，后其趋化单核细胞至损伤部位并调节局部的炎症反应，与发病机制及临床症状的产生有关［8］。现已证实高表达CCL7与过敏性鼻炎、溃疡性结肠炎、心肌炎及多发硬化症等多种疾病有关。CCL7还可趋化T淋巴细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞等多种免疫细胞。进一步研究发现CCL7趋化免疫细胞的作用使其具有潜在的抗肿瘤活性。CCL7通过趋化免疫细胞的作用增强了生理性抗肿瘤的能力，如其可增强胰腺癌患者的抗肿瘤能力［9］。但CCL7对于肿瘤存在双重作用，其促进细胞迁移的作用可能与肿瘤转移相关:其在非肿瘤组织中的表达可能与肿瘤细胞的区域淋巴结转移和远处转移有关［10］。研究显示高表达CCL7与胃癌转移有关［10］，与结肠癌、直肠癌向肝转移相关［11］;Wu等［12］发现 CCL7 可以促进乳腺癌向脑转移。

4．2 损伤修复作用

多功能干细胞、祖细胞具有分化潜能，因而具有促进各种组织损伤修复的潜能。CCL7具有趋化多功能干细胞、祖细胞至损伤部位的功能，因而在组织损伤修复过程中发挥重要作用。

多项研究显示CCL7与冠状动脉粥样硬化相关。其可能机制如下:(1)动脉粥样斑块中的氧化低密度脂蛋白为CCL7的表达传递信号，进而导致冠状动脉粥样硬化的发展;(2)冠状动脉平滑肌细胞分泌产生CCL7，其进一步诱导平滑肌细胞增殖，进而导致冠状动脉粥样硬化和再狭窄。其诱导冠状动脉平滑肌细胞增殖的作用可被趋化因子受体(CCR2)的阻断剂阻滞，也被ERK1/2、PI3K阻滞剂减弱［13］。CCL7可促进急性心肌梗死的修复，帮助更好地恢复心功能，考虑与以下两方面因素相关。(1)急性心肌梗死早期CCL7在梗死区域和梗死边缘区域的表达均升高，进而诱导多功能干细胞至损伤心肌组织进行心肌和血管的修复，进一步改善心功能。Schenk等［14］把间充质干细胞注入高表达CCL7的纤维母细胞移植动物体内，观察表明实验组心肌组织中的间充质干细胞水平较对照组高。也有研究显示，与对照组相比，在心肌梗死早期高表达CCL7的动物展现出了更高的动作电位振幅和更强的心肌收缩力［15］。同时超声心动图也证实 CCL7可更好地促进恢复心功能。(2)CCL7可诱导循环中的血管生成细胞迁徙［16］，有助于尽早地建立侧支循环，进而促进心肌损伤的修复。

在分娩损伤和尿失禁的动物模型中，CCL7的表达在阴道扩张后马上在尿道、阴道及直肠组织中增加，且其增加与阴道扩张时间直接相关［17］，进而诱导多功能干细胞和祖细胞至损伤部位进行组织修复。因此，CCL7可以改善因盆底肌肉功能障碍导致的尿失禁。但CCL7的表达及临床作用最终取决于损伤组织的类型及损伤时间。在新生动物模型中，肛门括约肌和阴部神经损伤后CCL7表达均升高，但其升高的时间不尽相同，肛门括约肌损伤后CCL7表达立即上升，而阴部神经损伤10 d后其表达才会上升［18］。

成骨细胞对于骨骼的损伤修复具有重要作用，Shinohara等［19］研究显示CCL7可以从外周循环中诱导成骨细胞至骨损伤部位进行修复，将体外培养表达CCL7的骨髓基质细胞移植至骨损伤部位，后分析骨折骨痂发现，表达CCL7组较单纯骨髓基质细胞移植组损伤部位的成骨细胞数量多。

4．3 与肝素的作用

硫酸乙酰肝素(heparin sulfate，HS)是一种内皮细胞相关的糖胺聚糖(glycosaminoglycan，CAG)，CCL7能够与之稳定地结合。Ali等［3］对缺乏CAG结合序列的CCL7进行研究发现，该分子失去与HS的结合能力，虽仍可与特异性受体结合，但失去了趋化活性，由此推测CCL7与HS结合可能是其产生趋化作用的必要条件之一。

4．4 促纤维化作用

研究显示CCL7可以使表皮成纤维细胞和人胎儿成纤维细胞胶原蛋白表达上升［20］。且与TGF-β存在交互作用，可能与放大TGF-β/smads信号转导有关，同时TGF-β能够促进CCL7基因的表达，进一步加强了两者的交互作用。研究显示CCL7促进组织纤维化的核心是MAPK通路活化［21］。

5 总结

起初CCL7多作为炎症因子进行研究，但随着对它认识的逐步深入，发现CCL7在免疫调节、损伤修复、促进组织纤维化等方面均有重要作用。免疫调节方面:CCL7作为重要的趋化因子，可能为各种免疫疾病的治疗提供新的靶点。损伤修复方面:随着多功能干细胞临床应用的进展，CCL7作为可诱导其迁徙的重要因子可能会进一步提高干细胞治疗的效率和疗效。因此，继续深入研究CCL7的功能对于临床工作具有深远的意义。

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