MRP8/14在血栓性疾病中的作用研究进展

2023-01-04 09:54袁永平陶冬连陈懿建
赣南医学院学报 2022年5期
关键词:中性粒细胞硬化

邓 珊,袁永平,陶冬连,胡 越,陈懿建

(1.赣南医学院2019级硕士研究生;2.赣南医学院第一附属医院血液科,江西 赣州 341000)

异二聚物髓系相关蛋白8/14(Myeloid-related protein 8/14,MRP8/14)是由钙调蛋白S100蛋白质家族的两个小分子蛋白质髓系相关蛋白8(Myloidralated protein 8,MRP8)和髓系相关蛋白14(Myloidralated protein 14,MRP14)组成,它们的分子量分别为10.8 KD和13.2 KD,各含93和114个氨基酸序列,通常在体内可聚合形成各种多聚体。MRP8/14编码基因位于人类第1条染色体长臂的q21区,是可与Ca2+结合的多功能蛋白,调控细胞骨架成分移动,如微管、波形蛋白、角蛋白和肌动蛋白等,从而诱导细胞迁移。EF-手模体是MRP8/14的主要功能结构,可与Ca2+结合后暴露受体识别位点并促进与相应受体结合最终发生生理或病理改变[1]。已有许多研究表明,MRP8/14具有广泛的生物学作用,可参与炎性肠病、类风湿性关节炎和癌症等疾病的发生发展。本文就其在血栓性疾病中的作用进行综述。

1 MRP8/14概述

异二聚物髓系相关蛋白8/14(Myeloid-related protein 8/14,MRP8/14)是MRP8和MRP14通过非共价键构成,其过程需要Ca2+的参与,它们也可形成同二聚体和四聚体。MRP8/14蛋白主要包括2个EF-手型结构,每个EF-手型结构由螺旋-Ca2+结合环-螺旋构成[2],其受体包括 Toll样受体4(Toll-like recep‐tors-4,TLR-4)、晚期糖基化终产物(Advanced glyca‐tion endproducts,RAGE)受体、细胞外基质金属蛋白酶诱导因子(Extracellular matrix metalloproteinase in‐ducer,EMMPRIN)等[3]。MRP8/14 可溶解于 100%中性饱和硫酸铵溶液,故也称作S100A8/A9。它主要在中性粒细胞、单核细胞、血小板、内皮细胞和巨噬细胞等中表达。有研究者用电镜观察MRP8/14细胞内分布特点,发现其主要存在于中性粒细胞胞浆中,占胞浆蛋白的40%,而在血小板中,67%的MRP8/14位于囊泡和颗粒中,内质网和高尔基体中分别占7%和9%[4-5]。MRP8/14是如何释放的仍待进一步研究,目前认为MRP8和MRP14因缺乏信号肽,故不能被转运至内质网和高尔基体修饰、折叠后分泌[6]。近来有学者发现,少量MRP8/14存在于内质网和高尔基体中,于是提出MRP8/14可能通过retromer复合体转运至内质网和高尔基体[7]。因此深入研究MRP8和MRP14转运机制可进一步阐明释放过程。MRP8/14兼有胞内和胞外生物学功能:细胞内MRP8/14促进中性粒细胞内炎症因子CCL3、CCL4、IL-6、TNF-α和CXCL2以脱颗粒方式释放[8],细胞外MRP8/14与TLR4结合后激活Rap1和β2整合素,促进炎症细胞游走和黏附[9]。此外,胞外MRP8/14还可通过TLR4和RAGE受体激活ERK/JNK通路,随后NF-κB进入细胞核诱导炎症因子IL-6、TNF-α表达和分泌[10]。MRP8/14通过释放炎症因子及激活炎症信号通路促进骨髓细胞生成。有研究表明,存在于肥胖者脂肪组织中的MRP8/14与巨噬细胞(ATMs)表面受体TLR4结合,启动TLR4/MyD88信号级联反应后激活Nlrp3炎症小体和释放Il-1β;IL-1β经血液循环至骨髓,与表达于中粒-单核祖细胞(GMP)、髓系祖细胞(CMP)的IL-1R结合继而导致自身过度增殖,随后这些细胞分化成中性粒和单核细胞,造成单核和中性粒细胞数量增加[11-12]。分布于骨髓CMP和巨噬细胞的RAGE也可识别并传递MRP8/14信号,诱导转录分子NF-κB进入细胞核后过表达巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF),中粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、M-CSF和GM-CSF以自分泌/旁分泌方式使CMP和GMP过度增殖,诱发中性粒和单核细胞增多[13]。

NETs可伴随着其他蛋白的释放,如MRP8/14、髓过氧化物酶(MPO)、中性粒细胞弹性酶(NE)、组蛋白等[14],这些蛋白可被NET网罗,与NETs结合的蛋白质的种类和数量可以根据刺激条件而有所不同[15-16]。分泌于细胞外的MRP8/14又能激活Mac-1促进NETs产生,已有相关研究表明,MRP8/14主要与特异性受体RAGE、TLR4、CD36结合[17],参与免疫调节[18]、肺损伤[19]和炎症反应[9]等病理过程。然而其与何种受体结合参与NETs释放仍待阐明[20]。

2 MRP8/14与动脉粥样硬化

动脉粥样硬化的病理特征是慢性进行性炎症反应[21],原发性干燥综合征患者具有较高的动脉粥样硬化患病率,这与较高的MPR8/14水平相关[22]。在另一项关于冠状动脉粥样硬化横断面研究中发现,炎症因子hs-CRP、IL-6与MPR8/14呈显著正相关[23],提示MPR8/14可能通过影响炎症反应进而在动脉粥样硬化中发挥重要作用。有研究证实,中性粒细胞被血小板激活后分泌MRP8/14,MRP8/14通过TLR4/NF‐κB通路促进中性粒细胞迁移黏附至病变部位,释放炎症因子TNF-α、IL-6,加快动脉粥样斑块形成进程[24]。

此外,骨髓细胞生成异常也是影响动脉粥样硬化的关键因素之一[25]。在糖尿病小鼠模型中,研究者发现MRP8/14通过RAGE受体促进肝巨噬细胞内IL-6释放,后者促使促血小板生成素(TPO)分泌,增加骨髓生成血小板,最终血小板诱导炎症细胞向病变部位迁移,加速动脉粥样硬化斑块形成[26-27]。另有学者以持续间断短时间高糖(Transient intermit‐tent hyperglycemia,TIH)条件模拟糖尿病前期状态发现,MRP8/14通过RAGE受体促进单核细胞生成,单核细胞演变成巨噬细胞进入斑块中吞噬脂质继而促使动脉粥样硬化进展,这一观点已被广泛证明。当阻断MRP8/14与RAGE结合时,单核细胞的生成减少,动脉粥样硬化斑块的面积也相应减少,由此推测MRP8/14可通过促进单核细胞生成加快动脉粥样硬化形成[28]。

在小鼠动脉粥样硬化模型中,学者发现包被有抗MRP14抗体的烟草花叶病毒纳米粒子可特异地识别动脉粥样病变部位,并在此富集。这一特异性或许可用于动脉粥样硬化的诊断,目前已有研究者在研发以MRP14为靶点的纳米粒子用于临床诊断[29]。

3 MRP8/14与冠心病

冠心病是以粥样硬化为成因的一类疾病,包括稳定型心绞痛、不稳定型心绞痛、急性心肌梗死,后两者合称急性冠脉综合征[30]。急性冠脉综合征是由于动脉粥样硬化斑块随时间推移容易不稳定,继发血栓形成,引起不完全或者完全性血管闭塞而形成的。其中MRP8/14与斑块稳定性密切相关。一项关于冠心病的临床研究发现,不稳定型心绞痛组和急性心肌梗死组MRP8/14水平显著高于稳定型心绞痛组,且急性心肌梗死组与稳定型心绞痛组差异更显著,表明MRP8/14水平与患者斑块稳定性下降有关,可提示斑块正处于活动期,有成为评估冠心病患者斑块稳定性指标的潜力[31]。

在急性冠脉综合征患者中,MRP8/14水平与血栓发生呈正相关[32]。在小鼠模型上已同样证实MRP14通过CD36受体促进动脉血栓形成[32];体外实验也发现MRP8/14能诱导人脐静脉内皮细胞促血栓分子组织因子(Tissue factor,TF)表达增加[33]。此外,MRP8/14在稳定型心绞痛患者中升高,并与花生四烯酸诱导的血小板聚集程度呈正相关[34]。在急性冠脉综合征患者中MRP8/14升高的时间要早于一些传统因子,例如肌红蛋白、CK-MB、肌钙蛋白。因此MRP8/14有望成为早期心肌梗死的血清标志物[35]。

目前急性冠脉综合征合并房颤高龄患者抗血栓药物治疗过程中出血率较高[36],其中依度沙班组和三联治疗组(氯吡格雷、替格瑞洛、普拉格雷)出血率分别为29.1%和35.0%[37]。在小鼠和猕猴动物模型中均观察到MRP14抗血栓作用,值得注意的是,敲除基因MRP14后对血小板聚集率、黏附和伸展功能无影响,APTT、尾出血时间等参数无延长,表明MRP14仅影响病理性血栓形成而非生理性止血过程,可减少不良反应出血的发生[33,38-39]。因此 MRP14可能为这些患者的抗血栓治疗提供理论依据。

4 MRP8/14与脑梗死

MRP8/14在脑梗死患者中表达水平升高,与患者预后紧密相关[40-42]。一项关于4 785例国人的多中心前瞻性队列研究表明,脑梗死发病三个月后的不良结局与血浆MRP8/14浓度呈正相关。研究者将脑梗死发病三个月后的患者按血浆MRP8/14值进行四分位数法分为4组,其中最高四分位数组死亡或者残疾发生风险相较于最低四分位数组增加111%,且MRP8/14水平每增加一个标准差,死亡或残疾风险增加28%,提示患者预后不良,该研究建议将MRP8/14作为脑梗死预后指标之一[40]。近期临床研究发现,当调整其他混杂因素后,MRP8/14仍可预测脑梗死发生3个月后死亡的可能性,而NLR、CRP因子却无此作用[42]。NLR曾被报道是经机械取栓治疗的患者3个月后发生死亡的独立预测因子[43],也有研究表明,CRP可预测短期内脑梗死死亡的发生[44]。因此作者认为相较于经典的因子NLR、CRP,MRP8/14对脑梗死死亡具有更好的预测作用[42]。血清MRP8/14水平与动脉瘤性蛛网膜下腔出血(Aneurysmal subarachnoid hemorrhage,aSAH)继发弥漫性血管内凝血相关,可能成为蛛网膜下腔出血后并发脑梗死预测因子[41]。

5 MRP8/14与静脉血栓栓塞症(VTE)

静脉血栓栓塞症包括深静脉血栓和肺栓塞,在所有心血管疾病中VTE死亡数量位于第3位,仅次于心肌梗死和脑梗死[45]。MRP14是血小板和中性粒细胞调控静脉血栓形成的共同分子。研究者通过结扎和缩窄下腔静脉诱导静脉血栓形成后发现,MRP14-/-小鼠的下腔静脉血栓重量较野生型减少,因此MRP14促进静脉血栓形成,这一过程由血小板、中性粒细胞内及其细胞外MRP14参与;此外MRP14增加小鼠血栓内中性粒细胞诱捕网(NETs)形成,且体外研究证实其通过Mac-1促进中性粒细胞释放 NETs[20]。NETs是由 DNA、组蛋白和抗菌蛋白组成的纤维网状结构,最初发现具有抗感染作用。随后有研究报道其广泛分布于人和动物血栓中,具有为血细胞提供附着位点、激活血小板和凝血因子促进血栓形成功能[46]。NETs是溶栓治疗效果不佳的主要原因,可能通过激活血小板和内皮细胞并释放vW因子和PAI-1,从而减弱t-PA的溶栓作用[47]。研究者还观察到敲除MRP14基因小鼠相较于野生型小鼠血栓溶解增加,因此这一结果佐证MRP14促进血栓中NETs形成。基于上述研究,WANG Y M等[20]提出MRP14调控静脉血栓形成。

MRP8/14水平在系统性红斑狼疮患者血浆中升高,并与此类患者静脉血栓栓塞症呈正相关[48],可能提示静脉血栓栓塞症发生。另一项动物研究表明,将带有抗MRP14抗体的纳米颗粒载体通过尾静脉注射小鼠体内3 h后,载体积累于血栓部位,取出后通过成像技术定量可检测静脉血栓形成的大小;此外MRP14靶点治疗减少50%静脉血栓面积[49]。综上,MRP8/14可能为静脉血栓栓塞症的诊断和治疗提供新思路。

6 小结

当前血栓性疾病的治疗药物包括抗凝药物、抗血小板药物等,因其不良反应限制临床应用。因此需继续探索疾病的特异性靶点,MRP8/14在血栓性疾病中发挥抗动脉粥样硬化及动静脉血栓作用,且对生理性止血并无影响。此外,MRP8/14在血栓性疾病中诊断方面具有发现早期病例等潜力,且对脑梗死死亡具有更好的预测作用。因此MRP8/14有望成为血栓性疾病诊断和治疗靶点。

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