髓系细胞触发受体-1与动脉粥样硬化关系的研究进展

陆 娇综述 李承彬审校



髓系细胞触发受体-1与动脉粥样硬化关系的研究进展

陆 娇综述 李承彬*审校

髓系细胞触发受体-1(TREM-1)是新近发现的免疫球蛋白超家族活化跨膜受体，能够触发和扩大炎症反应，在动脉粥样硬化(AS)的炎症机制中起重要作用。本文从TREM-1 的结构特点、表达方式、配体结合、信号通路等论述其与AS发生发展及动脉斑块稳定性的关系和作用，为临床研究AS的靶向治疗提供参考和借鉴。

髓系细胞触发受体-1；炎症反应；动脉粥样硬化

髓系细胞触发受体-1(Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells-1，TREM-1)为TREM家族成员之一，是一种免疫球蛋白超家族活化受体，其在体内的存在方式包括膜结合型(Membrane-bound TREM-1，mTREM-1)和可溶型(Soluble TREM-1，sTREM-1)。动脉粥样硬化(Atherosclerosis，AS)作为冠心病、脑卒中等缺血性疾病的主要病理基础，其特征为脂质、纤维斑块在动脉壁累积，是主要由固有免疫和适应性免疫应答引起的慢性炎症性病变。已有研究[1]表明，mTREM-1介导的信号通路可引起单核细胞大量分泌白细胞介素-1α(Interleukin-1α，IL-1α)、白细胞介素-β(IL-β)等炎性因子，促进动脉粥样化改变，因而mTREM-1与AS的形成与发展有关，有可能成为治疗AS的新靶点。

1 TREM-1的来源和结构

Bouchon等[2]在寻找DNAX激活蛋白12(DNAX-Activating Protein 12，DAP12)相关受体的研究中，通过已知的DAP12相关受体cDNA序列，在文库中筛选发现了新的免疫球蛋白超家族受体，该受体主要表达于单核细胞、巨噬细胞等髓系细胞表面，是一种能够介导炎症反应的受体，因其是TREM家族成员中第一个被发现的，故命名为TREM-1。

mTREM-1分子量约30kDa，由194个氨基酸构成的胞外区、29个氨基酸构成的跨膜区及含有5个氨基酸的胞浆区组成。胞外区又可分为V型免疫球蛋白区(V Type Immune Globulin Domain，Ig-V)

和颈区；Ig-V是mTREM-1配体结合区域，颈区是Ig-V与跨膜区连接的重要部位。mTREM-1跨膜区含有带正电的赖氨酸残基，当mTREM-1与配体结合后，该区可与DAP12跨膜区带负电的天冬氨酸残基结合，从而使mTREM-1的胞外区与DAP12衔接。mTREM-1的胞浆区很短，没有信号转导序列，因此，mTREM-1需与DAP12偶联，通过DAP12胞浆区的免疫受体酪氨酸激活基序(Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motifs，ITAM)将胞外信号传递至胞浆区。

关于sTREM-1的来源目前尚存争议，一种观点认为其来自TREM-1 mRNA的可变剪接体，另一种观点认为其来自mTREM-1经基质金属蛋白酶(Matrix Metallo Proteinases，MMPs)裂解形成的脱落体。有研究[3]发现，被激活的单核细胞在MMPs抑制剂作用下，细胞表面的mTREM-1表达增加，同时伴随sTREM-1含量减少，推测sTREM-1可能是TREM-1的裂解体，这与第二种假说观点一致；该研究同时证实，sTREM-1分子量为 27 kDa，而TREM-1 mRNA可变剪接体分子量最大只有17 kDa，亦即TREM-1 mRNA的可变剪接体不可能成为sTREM-1的来源。虽然sTREM-1的来源与功能尚未阐明，但其分子结构和mTREM-1胞外区相似，具有相同的免疫球蛋白样结构域，是配体的结合位点[4]。

2 TREM-1的表达

mTREM-1表达于中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞等髓系细胞表面，也表达于非髓系细胞中，如平滑肌细胞等[5]。mTREM-1表达受多种因子调节，如维生素 D3和脂多糖能够诱导mTREM-1表达，其机制主要通过转录因子，如激活蛋白-1(Activated Protein-1,AP-1)、核转录因子-κB(Nuclear Transcription Factors-κB，NF-κB)、缺氧诱导因子(Hypoxia Inducing Factors，HIFs)等，与mTREM-1基因启动子区域结合，激活启动子，增强mTREM-1 mRNA表达[6]。此外，真菌、氧化型低密度脂蛋白以及肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α，TNF-α)也能使髓系细胞的mTREM-1表达上调[5, 7, 8]。mTREM-1的表达可触发和扩大炎症的级联反应，对炎性疾病和自身免疫性疾病的发生发展起重要作用[9, 10]。

sTREM-1作为可溶性蛋白受体，主要存在于血浆、尿液、脑脊液等体液中。在炎症性疾病和自身免疫性疾病患者的体液中可以检测到sTREM-1，通常sTREM-1的表达与疾病的严重程度呈正相关[9,11]，因此sTREM-1有可能作为疾病诊断和预后的生物学标志物。

3 TREM-1配体

mTREM-1只有与其配体结合，才能引起信号级联反应。EI Mezayen等[12]发现，高迁移率族蛋白1 (High Mobility Group Box1，HMGB1)和热休克蛋白70(Heat Shock Protein70，HSP70)作用于单核细胞，可促进单核细胞分泌炎性因子，封闭mTREM-1可减少单核细胞分泌炎性因子，据此推测HMGB1和HSP70可能是mTREM-1配体。Wong-Baeza等[13]认为， mTREM-1配体也可能存在于病原体，如细菌壁脂多糖，并参与mTREM-1活化。 Read等[14]近年发现，肽聚糖识别蛋白1能激活mTREM-1，增加中性粒细胞和巨噬细胞分泌炎性因子，可能成为mTREM-1配体。总的来看，mTREM-1天然配体尚处探索阶段，有待继续深入研究。由于sTREM-1分子结构与mTREM-1胞外区具有相同的结构域，sTREM-1可与mTREM-1竞争结合配体，对mTREM-1介导的信号转导具有抑制作用[15]。

4 TREM-1的信号通路

由于mTREM-1天然配体还未肯定，故在mTREM-1信号通路和功能研究中，通常采用mTREM-1激动剂。在单核细胞中，激活的mTREM-1跨膜区与衔接蛋白DAP12偶联，触发酪氨酸蛋白激酶Src家族活化，活化的Src激酶促使DAP12的ITAM酪氨酸发生磷酸化,继而激活非受体型脾酪氨酸激酶(Spleen Tyrosine Kinase，SYK)，引起下游信号通路的级联反应。下游信号通路涉及调节分子和信号分子的趋化和磷酸化，这些分子主要包括磷脂酰肌醇3激酶(Phosphatidylinositol 3-Kinase，PI3K)、Bruton蛋白激酶(Bruton Protein Kinase，BTK)、磷脂酶C-γ(PhospholipaseC-γ，PLC-γ)和胞外信号调节激酶1/2(Extracellular Signal Regulated Kinase1/2，ERK1/2)[2, 16]。通过这些分子的级联反应引起胞內[Ca2+]快速增高、肌动蛋白细胞骨架重构，促进NF-κB抑制子(Inhibitor of NF-κB，IκB )磷酸化及降解，使NF-κB活性增强和细胞核内NF-κB亚单位P50/P65水平增高，最终引起炎性因子表达。在中性粒细胞中，mTREM-1的激活触发 Src激酶家族、Janus 激酶2(Janus Kinase 2，JAK2)、BTK、丝氨酸/苏氨酸激酶(Serine/Threonine Kinase，AKT)及 ERK1/2磷酸化，最后激活信号转导和转录活化蛋白5/3(Signal Transducer and Activator of Transcription 5/3，STAT5/3)及NF-κB ，增加炎性因子的表达以及活性氧的释放[16, 17]。而树突细胞中的胱天蛋白酶募集域蛋白9(Caspase Recruitment Domain 9，CARD9)和B细胞淋巴瘤10(B-cell Lymphoma 10，Bcl10)复合体对NF-κB也起重要调节作用[18]。而非T细胞激活连接器(Non-T Cell Activation Linker，NTAL)通过与生长因子受体结合蛋白2(Growth Factor Receptor-bound Protein2，Grb2)和鸟嘌呤核苷酸交换因子Sos1结合，可抑制ERK1/2磷酸化，减少炎性因子表达[19]。图1总结了mTREM-1在髓系细胞中的信号转导和调节途径(因sTREM-1缺乏跨膜区及胞浆区，故不能进行信号转导和调节)。

注：mTREM-1：膜结合型髓系细胞受体-1；ITAM：免疫受体酪氨酸激活基序；Src：Src激酶；DAP12：DNAX激活蛋白12；SYK：脾酪氨酸激酶；BTK：Bruton蛋白激酶 ； PLC-γ：磷脂酶C-γ ；NTAL： 非T细胞激活连接器 ；Sos1：鸟嘌呤核苷酸交换因子；Grb2：生长因子受体结合蛋白2；PI3K：磷脂酰肌醇3激酶；JAK2：Janus 激酶2；STAT5/3：信号转导和转录活化蛋白5/3；Bcl10：B细胞淋巴瘤10；CARD9：胱天蛋白酶募集域蛋白9；AKT：丝氨酸/苏氨酸激酶；IκB：核转录因子-κB抑制子；ERK1/2：胞外信号调节激酶1/2

图1 mTREM-1在髓系细胞中的信号转导和调节途径示意图

5 TREM-1对AS的作用

5.1 TREM-1与AS形成

AS的发生包括内皮损伤和基质改变，炎症反应贯穿其中。研究[20, 21]表明，白细胞介素-8(IL-8)能使巨噬细胞积聚于动脉内膜，TNF-α可通过抑制巨噬细胞内脂质代谢，促进泡沫细胞的形成。而mTREM-1能够触发IL-8、TNF-α大量释放，扩大炎症反应，加速AS形成。Zysset等[1]比较高脂食物喂养TREM-1-/- Apoe-/-小鼠和TREM-1+/+ Apoe-/-小鼠动脉硬化病变面积及斑块大小时发现，前者明显小于后者(P<0.001)，提示mTREM-1与AS的形成有关；进一步研究发现其机制是血脂异常促进了髓系细胞表面mTREM-1的表达，mTREM-1通过介导有关信号激发骨髓单核细胞分化，引起循环单核细胞增多，进而导致单核细胞-巨噬细胞局部浸润，同时mTREM-1还影响脂类代谢，增加胞內脂质积累，增加泡沫细胞形成。因此，mTREM-1对AS的形成有重要作用。但sTREM-1与AS形成的关联性还不清楚，有待探究。

5.2 TREM-1与动脉斑块稳定性

戴道鹏等[22]通过抽取首次行冠脉造影的稳定型心绞痛患者空腹血，检测血清sTREM-1浓度，结果显示，这些患者中有斑块进展者sTREM-1含量明显高于无斑块进展者，并且sTREM-1水平升高与斑块进展呈正相关，提示血清sTREM-1可以反映斑块进展。Rao 等[5]的研究结果表明，mTREM-1活化能够激活MMP1和MMP9，导致胶原蛋白降解，引起颈动脉斑块不稳定，即mTREM-1可能影响斑块稳定性。继续对患者颈动脉斑块中树突状细胞的mTREM-1观察发现，有症状患者mTREM-1表达量较无症状患者增加，进一步说明mTREM-1水平升高与斑块不稳定有关[23]。

5.3 TREM-1与心肌梗死预后

心肌梗死后引起的免疫应激反应，使机体分泌炎性细胞因子和趋化因子增多，巨噬细胞和单核细胞被募集于梗死区，不但有利于瘢痕形成，持久的炎症还会促进病理性心室重构以及心脏功能失调。通过敲除TREM-1的基因或者使用mTREM-1抑制肽LR12封闭mTREM-1活性，能够抑制心肌的炎症反应，限制白细胞募集，从而改善心脏功能，提高心肌存活率[11]。临床检测结果显示，急性心肌梗死患者血清sTREM-1浓度明显升高，可以作为心肌梗死预后的一个独立预测因子[11]。

6 TREM-1基因多态性与AS

编码TREM-1基因位于人类6号染色体，有rs2234237、rs6910730、rs1817537等1 926个单核苷酸多态位点。截至目前，有关TREM-1基因多态性与AS的研究较少。Golovkin等[24]的研究表明，冠心病的TREM-1基因多态性表现出多重特征：rs2234237位点的AA基因型、 rs6910730位点的GG基因型、rs9471535位点的CC基因型以及rs4711668 位点的TT基因型与冠心病风险呈正相关，而rs1817537 位点的G等位基因、rs2234246位点的T等位基因和 rs3804277位点的T等位基因与冠心病风险呈负相关；rs4711668位点的TT基因型和rs7768162位点的AA基因型与女性冠心病风险的相关性更加显著；携带rs1817537 位点的G等位基因、rs2234246位点的T等位基因和 rs3804277位点的T等位基因女性罹患冠心病风险较低。Kutikhin等[25]也报道rs4711668位点多态性与冠心病的严重程度有关。

7 小结与展望

综上所述，mTREM-1介导的信号通路可促进单核细胞、中性粒细胞等髓系细胞对炎性因子的分泌，在触发和放大炎症反应中发挥重要作用，参与AS形成。然而，mTREM-1的天然配体还未明确，其在AS形成机制中的具体作用有待继续研究。血清sTREM-1与斑块稳定性有关，有可能成为预测动脉斑块稳定性的血清学指标。目前，TREM-1基因多态性与动脉粥样硬化性疾病的相关性备受关注，对其深入研究，有望为临床对相关疾病的诊疗与预后提供新靶标。

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本文作者简介：

陆 娇(1992—)，女，汉族， 硕士研究生，研究方向为冠心病的机制研究

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Research Progress of Association between Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells-1 and Atherosclerosis

LU Jiao，LI Cheng-bin*

The Second Clinical Medical College of Yangtze University ，Jingzhou 434020，Hubei Province，China*

The triggering receptor expressed on myeloid cells-1 (TREM-1) that can trigger and expand inflammatory response is a newly discovered activating transmembrane receptor of immunoglobulin superfamily，and it plays a key role in atherosclerosis (AS). To provide a reference or clue for targeted therapy of AS in clinical research，this review discusses effects of TREM-1 on development of AS and artery plaque stability from its structural characteristics，expression，ligand binding，signaling pathways et al.

Triggering receptor expressed on myeloid cells-1；Inflammatory response；Atherosclerosis

长江大学第二临床医学院，荆州 434020；*

，E-mail:jzlcb002@163.com

本文2017-02-01收到，2017-03-04修回

R543.5

A

1005-1740(2017)02-0081-05