肥大細胞中類胰蛋白酶及其相關疾病

付丹丹

(菏澤醫學專科學校,山東菏澤274000）

肥大細胞中類胰蛋白酶及其相關疾病

付丹丹

(菏澤醫學專科學校,山東菏澤274000）

肥大細胞；類胰蛋白酶；免疫檢驗

肥大細胞(mast cell,MC)是一種重要的炎癥反應細胞。依據MC顆粒含有的蛋白酶和分布，將其分為T肥大細胞和TC肥大細胞兩種類型。T肥大細胞內含有類胰蛋白酶，主要分布在呼吸道和腸黏膜層T淋巴細胞的周圍。TC肥大細胞顆粒內含有類胰蛋白酶和胃促胰酶，主要分布在結締組織，如皮膚、結膜、滑膜處。

在正常狀態下，肥大細胞以未分化定向前體形式存在于循環中，此時它比較容易聚集在炎癥部位,并在炎癥部位進一步增殖成為成熟肥大細胞[1]。應激狀態下,多種炎癥介質和細胞因子以肥大細胞脫顆粒方式被釋放，主要有生物胺、酶、細胞因子、花生四烯酸代謝產物、腺苷和神經肽等。肥大細胞的脫顆粒反應,，是炎癥、免疫等病理反應的基礎，也是機體的一種防御反應。

1 類胰蛋白酶(mast cell tryptase,MCT)

人們在用胰蛋白酶對MC染色時MC中有胰蛋白酶活性的物質，命名其為類胰蛋白酶。類胰蛋白酶cDNA相繼被克隆。人類胰蛋白酶基因在16號染色體短臂上。目前人們將類胰蛋白酶分為:α，β，γ，

δ4類。通常MC自發地將α-類胰蛋白酶分泌至血中，而將β-類胰蛋白酶保存在細胞分泌顆粒中，僅在MC激活時通過脫顆粒的方式將其分泌至細胞外。Caughey[2]等發現血清類胰蛋白酶主要為無活性的前體β-類胰蛋白酶,其水平可以持續穩定地反映體內總MC分泌物含量，而成熟的β-類胰蛋白酶能夠短暫快速地加重全身性過敏反應。

1.1 類胰蛋白酶生物作用每個類胰蛋白酶分子由4個單體和肝素糖蛋白組成，分子量約134 KDa。人β-類胰蛋白酶為指環狀同源四聚體晶體結構，每個四聚體有兩個肝素結合位點，使兩個亞基通過弱的疏水鍵連接，與肝素的結合能穩定四聚體結構。類胰蛋白酶具有促進血管新生作用。金東嶺等[3]探討MC及MCT與甲狀腺腫瘤微血管密度(microvessel density,MVD)的相關性及其對甲狀腺癌發生發展的影響的研究中發現，Spearman等級相關分析顯示各組甲狀腺組織MC數量和MCT表達與MVD呈正相關(r=0.900，r=0.636，P＜0.05)。因此，MC及其分泌的MCT有促進血管新生的作用。

類胰蛋白酶能增加氣道的反應性。Dougherty RH等[4]在具有獨特蛋白酶的肥大細胞在輔助性T細胞2型哮喘的氣道上皮內聚集研究中發現，輔助性T細胞2型高組表達類胰蛋白酶的肥大細胞的密度是正常健康受試者與輔助性T細胞2型低組的2倍（P= 0.15）。

類胰蛋白酶能促進組織重構。蛋白酶活化受體-2(PAR-2)是G蛋白偶聯受體家族的成員,它的活化可介導促細胞分裂活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號轉導，使MAPK激酶(MEK)[5]和細胞外信號調節激酶(ERK)1/2[6]等磷酸化,進而促進細胞異常增生、組織器官異常增大及其結構異常改變。類胰蛋白酶能夠激活PAR-2,通過PAR-2的細胞效應來完成組織重構。

1.2 類胰蛋白酶的活性調節類胰蛋白酶的活性調節機制目前還不清楚。有人認為與pH、鹽濃度、肝素等因素有關。pH為6時βⅡ-類胰蛋白酶降解纖維蛋白原的能力提高近50倍，βⅡ-類胰蛋白酶活化過程以及肺源性類胰蛋白酶降解低分子量激肽原需要在酸性環境下行。類胰蛋白酶的一種單克隆抗體B12在中性環境里可抑制類胰蛋白酶活性，但在酸性環境下,它反而使類胰蛋白酶降解纖維蛋白原的能力提高10倍以上，且改變類胰蛋白酶的酶切部位，不再產生抗凝的D片段。高鹽(＞0.5 mol/L NaCl)既能阻止類胰蛋白酶在中性環境下失活，也能阻止它在酸性環境中活性形式的恢復。中性pH或生理條件下，如果沒有穩定因素肝素的穩定作用，有活性的四聚體則會轉化為無活性的四聚體，隨即不可逆的轉化為單體，此單體在重新加入肝素后仍然無法恢復活性。但在中性條件下獲得的βⅡ-類胰蛋白酶單體在酸性環境中能夠重新恢復至有活性的四聚體,且這一過程不需要肝素參與。

2 類胰蛋白酶與臨床疾病

2.1 類胰蛋白酶與消化系統疾病IBS患者的近端空腸、末段回腸、回盲部及升結腸黏膜組織中MC數量較正常人明顯升高，在D-IBS患者中，這種差異更明顯[7]。類胰蛋白酶通過活化的肥大細胞脫顆粒方式釋放，激活PAR-2，增加腸上皮通透性[8]，并且PAR-2激活后，PAR-2陽性的傷害感受神經元興奮性增高，釋放傳遞傷害性信息的興奮性神經遞質P物質(SP)及降鈣素基因相關肽(CGRP)，從而導致腹部不適、腹痛、腹脹等高敏感癥狀的出現。

研究發現類胰蛋白酶與潰瘍型結腸炎的發生有關。王承黨等[9]研究發現小劑量類胰蛋白酶抑制劑可以下調結腸黏膜肥大細胞數量、抑制MC類胰蛋白酶表達,對葡聚糖硫酸鈉誘導潰瘍性結腸炎大鼠有治療作用。

大量肥大細胞脫顆粒現象在人結腸腺癌侵襲過程中可以見到。有人[5]發現類胰蛋白酶和與系鎖配體相對應激活肽可以引起DLD-1(一種人結腸癌細胞系)增殖反應。這種增值反應與MAP及MEK激酶磷酸化有關。

2.2 類胰蛋白酶與呼吸系統疾病肥大細胞與支氣管哮喘(簡稱哮喘)密切相關。肥大細胞活化時，通過脫顆粒作用釋放類胰蛋白酶、類糜蛋白酶、肝素、組胺等各種炎癥介質，引起哮喘在病理、生理等方面的變化。類胰蛋白酶可引發氣道微血管滲漏，導致支氣管分泌物增多；也可引起氣道高反應性及增加支氣管對組胺的收縮反應。類胰蛋白酶對炎癥細胞有募集作用。現在有很多研究表明類胰蛋白酶與多種細胞增殖導致氣道重塑作用有關。

胃食管反流性咳嗽（gastroesophageal reflux-related chronic cough,GERC）是胃食管反流病（gastroesophageal reflux disease,GERD）的一種，以咳嗽為突出癥狀。王宇[10]等發現GERC組誘導痰中MCT水平明顯高于無咳嗽GERD組，并且MCT與辣椒素咳嗽閾值LogC5間存在顯著負相關（r=-0.571,P＜0.01）,這說明GERC患者較GERD患者有更高的咳嗽敏感性。因類胰蛋白酶具有募集炎癥細胞、使氣道壁多種細胞增生等作用，因此它也能促進慢性阻塞性肺疾病的發生、發展。

2.3 類胰蛋白酶與腫瘤血管新生與腫瘤的生長密切相關。肥大細胞類胰蛋白酶肥大細胞有刺激血管上皮細胞增生并使其形成血管狀結構作用；并且它還通過降解結締組織基質提供空間，以有利于腫瘤血管生長。顧漪萍等[11]研究類胰蛋白酶對人乳腺癌細胞系M DA-MB-435侵襲力的影響及其機制中發現，150 pmol/L～500 pmol/L的類胰蛋白酶可以促進MDA-MB-435細胞的跨膜侵襲；還可以促進MMP-2、TIMP-2的mRNA表達(P＜0.01)和MMP-2的蛋白表達(P＜0.05)，由此得出結論：類胰蛋白酶可以促進人乳腺癌細胞系MDA-MB-435細胞的跨膜侵襲。

2.4 a-類胰蛋白酶與肥大細胞增多癥肥大細胞增多癥的確診目前主要靠骨髓活檢，找到異常增生的紡錘形MC。α-類胰蛋白酶與β-類胰蛋白酶不同，它的分泌不受MC狀態影響,因此，其血清含量可反映MC的數目。當其血清含量＞75μg/L時骨髓活檢100%陽性，在20μg/L～75μg/L時比活檢更敏感。因此，a-類胰蛋白酶對肥大細胞增多癥的診斷有很大幫助。

3 類胰蛋白酶抑制劑（tryptase inhibitor，TPI）

類胰蛋白酶與多種疾病發生和發展相關，有很多研究表明TPI的應用可為類胰蛋白酶相關疾病的治療提供一個新途徑。謝華等[12]研究提示TPI可治療炎癥性腸病或者其他肥大細胞相關腸道疾病。Cairns[13]提出TPI對纖維變性及氣道破壞類疾病有治療作用。

[1]Morii E.Development of mast cells:analysis with mutant mice[J].IntJ Hemato,2007,86(1):22-26.

[2]Caughey GH.Tryptase genetics and anaphylaxis[J].J Allergy Clin Immunol,2006,117(6):1411-1414.

[3]金東嶺，王蕾，時志民，等.肥大細胞及類胰蛋白酶在人甲狀腺腫瘤組織中的表達及其與微血管密度的關系[J].現代生物醫學進展，2012，12（19）：3639-3641.

[4]Dougherty RH,Sidhu SS,Raman K,et al.Accumulation of intraepithelial mast cells with a unique protease phenotype in T(H)2-high asthma[J].J Allergy Clin Immunol,2010,125(5):1046-1053.

[5]Yoshii M,Jikuhara A,Mori S，et al.Mast cell tryptase stimulates DLD-1 carcinoma through prostaglandin-and MAP kinase-dependent manners[J].J Pharmacol Sci,2005,98(4):450-458.

[6]Weidinger S,Mayerhofer A,Kunz L,et al.Tryptase inhibits motility of human spermatozoa mainly by activation of the mitogen-activated protein kinase pathway[J].Hum Reprod,2005,20(2):456-461.

[7]Demir M,Gokturk HS,Ozturk NA,et al.Helicobacter pylori prevalence in diabetes mellitus patients with dyspeptic symptoms and its relationship to glycemic control and late complications[J].Dig Dis Sci, 2008,53(10):2646-2649.

[8]Jacob C,Yang PC,Darmoul D,et al.Mast cell tryptase controls paracellular permeability of the intestine.Role of protease-activated receptor2 and beta-arrestins[J].J Biol Chem,2005,280(36):31936-31948.

[9]林藝娟,王承黨,莊則豪,等.肥大細胞及類胰蛋白酶在潰瘍性結腸炎大鼠結腸黏膜中的表達[J].世界華人消化雜志,2011,19(2):126-131.

[10]王宇,余莉,呂寒靜,等.胃食管反流性咳嗽患者誘導肥大細胞相關介質的改變及其意義[J].同濟大學學報,2010,31(4):55-61.

[11]顧漪萍,向萌,陸超,等.肥大細胞類胰蛋白酶促進人乳腺癌細胞系MDA-MB-435的跨膜侵襲[J].復旦學報(醫學版)，2008，35（3）：407-410.

[12]謝華,何韶衡,程明華,等.類胰蛋白酶抑制劑對人大腸肥大細胞組胺釋放的影響[J].細胞與分子免疫學雜志,2004,20(6):678-681.

[13]Cairns JA.Inhibitors of mast cell tryptase beta as therapeutics for the treatment of asthma and inflammatory disorders[J].Pulm Pharmacol Ther,2005,18(1):55-66.

R446.62

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1008-4118（2014）01-0066-03

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10.3969/j.issn.1008-4118.2014.01.38