Mincle功能及其配體的研究進(jìn)展

李蘭竹 尹小建 齊煉文

（中國藥科大學(xué) 江蘇 南京 211100）

巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的C型凝集素受體（Macrophage-inducible C-type lectin，Mincle）是C型凝集素受體（C-type lectin receptor，CLR）家族中的一員，由Clec4e基因編碼。它是一種II型跨膜蛋白，包括短胞漿區(qū)，跨膜區(qū)以及胞外區(qū)[1]。Mincle在多種免疫細(xì)胞上表達(dá)，包括樹突細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，嗜中性粒細(xì)胞等。

1.Mincle結(jié)構(gòu)及其信號通路

LPS/TLR4/NF-κB通路可以調(diào)控Mincle表達(dá)。同時，LPS可以通過C/EBPβ調(diào)節(jié)其表達(dá)[1]。Mincle被激活后可以促進(jìn)TNF， IL-6， CXCL2和iNOS等表達(dá)，表現(xiàn)為促進(jìn)炎癥反應(yīng)[2]。但是也有報道Mincle可以促進(jìn)IL-10的表達(dá)，下調(diào)IL-12p40的產(chǎn)生，減少促炎因子的分泌[3]。

研究發(fā)現(xiàn)，Mincle與接頭分子FcRγ相連接[2]。FcRγ上含有一段免疫受體酪氨酸激活基序（immunoreceptor tyrosinebased activation motifs，ITAM）。Mincle跨膜區(qū)的42位殘基（Arg42）帶有正電荷，而細(xì)胞膜上的FcRγ殘基帶有負(fù)電荷，二者相交聯(lián)。當(dāng)配體與Mincle結(jié)合后，ITAM磷酸化，募集脾臟酪氨酸激酶（spleen tyrosine kinase，Syk）并使其磷酸化。磷酸化的Syk通過胱天蛋白酶募集域蛋白9（Caspase recruitment domain-containing protein 9，CARD9）依賴的方式促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)[4]。CARD9是ITAM下游的一個重要銜接蛋白，可以與Bcl10和Malt1結(jié)合促進(jìn)NF-κB的激活。

2.Mincle及其配體

Mincle作為模式識別受體中的一種，可以識別一系列內(nèi)源以及外源性配體。大量的研究證明在細(xì)菌，真菌以及哺乳動物中都存在Mincle的配體。Mincle可以識別壞死細(xì)胞釋放的剪接體相關(guān)蛋白130（spliceosome-associated protein 130，SAP130）。全身照射小鼠可以導(dǎo)致胸腺細(xì)胞死亡并伴隨有嗜中性粒細(xì)胞浸潤到胸腺。但使用Mincle抗體可以阻斷這一現(xiàn)象[2]。這表明Mincle可能參與壞死細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。

同時，Mincle對于巨噬細(xì)胞識別分枝桿菌并激活小鼠免疫系統(tǒng)至關(guān)重要。其中海藻糖-6，6’-二霉菌素（trehalose-6，6-dimycolate，TDM）是Mincle識別分枝桿菌的配體[5]。由于霉菌酸和可溶性海藻糖均不能激活Mincle，TDM中糖脂結(jié)合的部分可能是其被Mincle識別的必要部分。海藻糖二山崳酸酯（Trehalose dibehenate，TDB）是TDM的合成類似物，也可以激活Mincle。TDM和TDB可以加強(qiáng)T細(xì)胞反應(yīng)，促進(jìn)抗體產(chǎn)生。但這一作用在Mincle敲除鼠中消失[6]。

通過對Mincle碳水化合物識別區(qū)域的結(jié)構(gòu)分析，可以揭示受體配體識別機(jī)制[7]。Mincle的碳水化合物識別區(qū)域有一個Ca2+依賴的經(jīng)典糖結(jié)合位點(diǎn)，它包含一個EPN（Glu-Pro-Asn）基序。這個基序可以與海藻糖上的一個葡萄糖殘基結(jié)合。在這個基序旁邊是另一個可以與葡萄糖結(jié)合的結(jié)合位點(diǎn)。而在這個經(jīng)典糖結(jié)合位點(diǎn)的另一端是一個疏水的凹槽，可以結(jié)合酰基結(jié)構(gòu)。更多的研究表明，Mincle受體與其含疏水結(jié)構(gòu)的配體的結(jié)合時，結(jié)合親和力與疏水側(cè)鏈的長短有關(guān)[8]。這些受體配體結(jié)合機(jī)制的發(fā)現(xiàn)也促進(jìn)了Mincle配體的發(fā)現(xiàn)。Jacobsen，KM.等發(fā)現(xiàn)放射菌類的海藻糖代謝物—brartemicin與Mincle具有很高的結(jié)合親和力[9]。

TDM作為細(xì)菌中的糖脂可以被Mincle識別。而在哺乳動物中，也存在大量的糖脂。有研究報道，β-葡萄糖神經(jīng)酰胺（β-glucosylceramide，β-GlcCer）是Mincle的內(nèi)源性配體[10]。β-GlcCer是細(xì)胞內(nèi)的一個代謝產(chǎn)物，參與神經(jīng)酰胺代謝通路。β-葡萄糖腦苷脂酶（β-glucocerebrosidase，GBA1）是β-GlcCer降解過程中的一個關(guān)鍵酶，調(diào)控機(jī)體內(nèi)的β-GlcCer水平。突變Gba1基因后的小鼠表現(xiàn)出細(xì)胞死亡引起的過度炎癥反應(yīng)。而這一作用在Mincle與GBA1雙敲鼠中消失[10]。同時，GBA1敲除的樹突狀細(xì)胞與野生型相比可以以Mincle依賴的促進(jìn)獲得性免疫應(yīng)答。β-GlcCer-Mincle軸是在多種哺乳動物中發(fā)現(xiàn)的第一個保守的自身糖脂-CLR通路。

Kiyotake，R.等發(fā)現(xiàn)膽固醇結(jié)晶可以特異性激活人源的Mincle，而鼠源的受體則不能被激活[11]。動脈粥樣硬化患者體內(nèi)存在膽固醇結(jié)晶，并且可以激活NLRP炎癥小體和炎癥反應(yīng)。Kostarnoy，AV.等報道小鼠Mincle可以識別皮膚中的膽固醇硫酸鹽，并且介導(dǎo)過敏性皮膚反應(yīng)中的炎癥反應(yīng)[12]。但是，Mincle識別這些類固醇化合物的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)仍不清楚。

3.Mincle與炎癥反應(yīng)

Mincle可以參與多種器官中的炎癥反應(yīng)。在肥胖脂肪組織中，巨噬細(xì)胞Mincle表達(dá)升高，并且促進(jìn)纖維化相關(guān)基因的表達(dá)和脂肪組織纖維化[13]。在缺血性腦損傷中，Mincle和Syk在激活先天免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，用siRNA沉默Mincle可以減少神經(jīng)炎癥反應(yīng)，如IL-1β的表達(dá)以及髓過氧化物酶陽性細(xì)胞浸潤[14]。并且Mincle-Syk通路可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞的M1型極化，從而介導(dǎo)急性腎炎[15]。Mincle在炎癥等疾病中發(fā)揮了具體的功能，因此探明Mincle的作用及其調(diào)控機(jī)制，可以為以Mincle為靶標(biāo)的藥物研究與開發(fā)提供新的思路。