血清淀粉樣蛋白A的研究進展

曹琳，宋曉文，任金來，宿振國

血清淀粉樣蛋白A(SAA)因其在繼發性淀粉樣變中的作用而被認識，1976年從血清中被分離鑒定，是一類高度保守的急性期蛋白家族成員。SAA像C-反應蛋白(CRP)一樣是一種急性期蛋白，在炎癥防御、免疫應答和脂質代謝等方面發揮作用，可以用于許多疾病的診斷、治療和預后隨訪。本文現就SAA家族的基因結構、生物學功能及在慢性炎性疾病中的研究應用進行綜述。

1 SAA家族

1.1SAA概述人類編碼SAA的基因聚集在11號染色體的p15.1區域內，大小為150 kb。SAA家族包括SAA1和SAA2編碼的急性期SAA(A-SAA)、SAA4編碼的組成型SAA(C-SAA)、SAA3編碼表觀假基因。SAA1和SAA2核苷酸具有90%同源性，而SAA3與A-SAA核苷酸具有約60%同源性。除了SAA3基因具有3個外顯子和2個內含子結構外，其他基因均包含4個外顯子和3個內含子[1]。SAA1和SAA2基因大小均為15～20 kb，其啟動子區域含有內核因子-κB(NF-κB)和白介素-6(IL-6)轉錄因子識別序列，是RAS激活因子的結合位點，能夠被白細胞介素-1β(IL-1β)，IL-6和腫瘤壞死因子(TNF)誘導激活；SAA3位于SAA4基因下游，大小為110 kb；SAA4基因編碼C-SAA，位于SAA2基因下游僅9 kb，其啟動子區域僅包括截短的NF-κB識別序列。

1.2SAA合成研究[2]發現人體A-SAA主要在肝臟中合成，由細胞因子IL-1β，IL-6和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)誘導，這些細胞因子可以與糖皮質激素協同作用以增強A-SAA產生。另外，研究發現，在未患任何疾病的肥胖個體者的脂肪細胞中可見大量的A-SAA mRNA表達[3]，這意味著A-SAA并不只在肝臟合成。C-SAA在炎癥時的血漿濃度變化不大，只在人和小鼠中發現。

1.3SAA生物學功能大量研究證實，SAA具有以下生物學功能：(1)SAA具有促炎活性，在SAA質量濃度低至10 μg/L時，具有誘導趨化因子和趨化白細胞遷移的能力[4]；(2)SAA已被描述為血管生成蛋白，在SAA質量濃度大于10～60 mg/L時，可以刺激內皮細胞增殖、黏附、侵襲和形成的毛細管樣結構，刺激體內新血管形成[5]；(3)SAA在生理水平通過結合外膜蛋白A作為革蘭陰性菌的調理素，從而增強細菌的吞噬作用，并且能夠在合成、重建細胞膜時形成離子通道，干擾細胞離子穩態并引起細菌裂解[6]；(4)SAA具有抗病毒活性，但這種抗病毒活性可能限于丙型肝炎病毒[7]；(5)SAA具有誘導基質降解酶的能力[8]；(6)SAA在調節膽固醇轉運中的作用的報道存在矛盾的描述：據報道SAA(10 mg/L)可抑制膽固醇從細胞中流出，并減少膽固醇輸送到損傷的細胞[9]，而另外有報道顯示SAA(10 mg/L)促進膽固醇流出[10]。盡管如此，SAA的更多功能有待進一步研究發現。

2 SAA與慢性炎性疾病

SAA作為急性時相反應蛋白，在急性感染性疾病中得到廣泛的應用。近年來，有研究報道SAA也參與慢性炎性疾病發病過程，而其在慢性炎性疾病中的應用還有待進一步研究。

2.1類風濕性關節炎(RA) RA是一種以關節滑膜炎為特征的慢性全身性自身免疫疾病。研究發現RA病人的滑膜組織及血漿中A-SAA mRNA和蛋白質水平顯著高于健康者，已證實RA病人的滑膜組織中滑膜細胞，內皮細胞和巨噬細胞可局部表達SAA。Connolly等[4]報道SAA可以誘導人血管內皮細胞、滑膜成纖維細胞及滑膜組織產生趨化因子如白細胞介素-8(IL-8)和單核細胞趨化蛋白1(MCP-1)，趨化因子是重要的炎癥介質，在誘導中性粒細胞、單核細胞及淋巴細胞向滑膜組織遷移過程中起著關鍵作用。Hong等[5]研究結果表明，SAA和B類清道夫受體Ⅰ主要位于滑膜組織的襯里層、襯里下層細胞及血管內皮細胞，通過一系列體外實驗發現SAA能夠誘導內皮細胞(ECs)增殖、黏附、侵襲和形成的毛細管樣結構。此外，SAA誘導RA病人的滑膜成纖維細胞產生基質金屬蛋白酶，這些酶短期有助于組織修復，但如果長期上調，有助于關節破壞。Shen等[11]研究發現RA病人血漿SAA水平比對照組及其他疾病組如骨關節炎、系統性紅斑狼瘡顯著增加，且SAA水平與DAS28評分以及其他血清學標志物如紅細胞沉降率(ESR)、CRP有顯著的相關性，SAA作為一種血清學標志物比CRP和ESR更敏感地反映RA疾病的炎癥程度及判斷預后。

2.2肥胖脂肪細胞的內分泌功能在肥胖及相關并發癥中起重要作用。在肥胖個體的肝臟脂肪細胞中觀察到大量的A-SAA mRNA表達，這表明脂肪組織可以產生大量SAA。Poitou 等[12]研究發現SAA的產生與巨噬細胞浸潤和脂肪細胞腺苷三磷酸(ATP)結合轉運蛋白A1密切相關，巨噬細胞可以直接產生SAA，也可刺激其他細胞以旁分泌的方式產生SAA。Baranova等[2]發現SAA可以刺激局部脂肪組織產生更多的趨化因子和細胞因子，使肥胖個體的脂肪組織中維持炎癥狀態。Yang 等[3]研究發現A-SAA在人類脂肪細胞中高度特異性表達，并且與體質量指數(BMI)和脂肪細胞大小相關，體質量指數減輕導致脂肪細胞和血清中A-SAA蛋白表達降低；此外，血清A-SAA濃度降低與胰島素敏感性增加相關，可能是因為SAA刺激脂肪降解，導致血液循環中游離脂肪酸水平增加，伴隨胰島素抵抗(IR)增加，這表明血清A-SAA濃度可以間接反映胰島素抵抗的水平。

2.32型糖尿病2型糖尿病病人血漿中的SAA水平顯著高于健康個體。Marzi等[13]通過Meta分析發現SAA血漿水平和2型糖尿病的發展之間存在顯著的相關性，這種相關性與疾病發展的風險因素無關，如BMI、吸煙和教育。巨噬細胞浸潤相關的炎性活動在肥胖誘導的IR中起重要作用，淋巴細胞過度激活產生大量炎癥細胞因子，并發揮細胞毒性作用，引起胰島細胞死亡，導致胰島素缺乏。Cai等[14]研究發現SAA可通過抑制B類清道夫受體Ⅰ的對脂質的選擇性攝取作用，影響高密度脂蛋白(HDL)膽固醇代謝，導致膽固醇的逆向轉運。Hatanaka等[15]研究發現糖尿病病人的嗜中性粒細胞和單核細胞對SAA的反應性更強，用SAA刺激單核細胞時細胞因子產生增多，細胞遷移也增加，可能有助于疾病中炎癥細胞的持續積累和活化，造成血管內皮的損傷和功能紊亂，與病人的血管并發癥密切相關；SAA參與2型糖尿病的發病機制，可以將SAA作為反映2型糖尿病及其血管并發癥進展的重要檢測指標。

2.4動脈粥樣硬化(AS) 研究發現與對照組小鼠相比，注射有編碼人SAA1的病毒載體的小鼠有利于AS的發展，這與單次或多次注射病毒載體無關[16]。Wroblewski等[17]研究發現SAA能夠取代載脂蛋白A1與HDL結合，導致HDL不能有效地將周圍組織的膽固醇轉運至肝臟代謝，導致脂質在內皮下沉積，促進AS的發展。Buck等[18]發現A-SAA(10～100 mg/L)能夠刺激平滑肌細胞的增殖和遷移，并直接或間接趨化嗜中性粒細胞和單核細胞，促進局部炎癥產生誘導內皮功能障礙。Thompson等[16]表明SAA通過誘導轉化生長因子-β(TGF-β)增加蛋白多糖的體外和體內合成，并增加蛋白聚糖的氨基聚糖鏈長度和低密度脂蛋白(LDL)對蛋白聚糖的結合親和力，導致AS病變中LDL滯留增加。此外，急性期蛋白質一旦進入血管壁，A-SAA通過誘導氧化低密度脂蛋白的內皮受體刺激泡沫細胞形成，并產生大量脂質過氧化物促進AS形成，SAA能夠抑制膽固醇的反向轉運導致血漿膽固醇濃度升高進一步促進AS形成[19]。SAA作為AS的又一危險因素應該得到廣泛的重視。

2.5肺疾病慢性阻塞性肺疾病病人中的血清SAA水平增加，并且促進IL-6產生，IL-6刺激T輔助細胞-17(Th-17)細胞聚集和嗜中性粒細胞趨化因子的產生而促進局部炎癥，SAA的這種作用被認為是通過人甲酰肽受體2介導的[20]。Ather等[21]發現SAA激活NLRP3炎癥小體，可增強樹突狀細胞和巨噬細胞的IL-1β分泌，從而增加局部炎癥反應，促進小鼠過敏性哮喘。此外，SAA與細胞外基質(ECM)組分相互作用，增強肥大細胞黏附到ECM，從而進一步促進過敏反應。Biaoxue等[22]通過Meta分析發現SAA的高水平肯定與肺癌的發生和發展相關，SAA可能是肺癌的潛在指標。通過診斷性實驗研究發現SAA的增加具有更高的特異性，而敏感性很低，表明SAA可更好地區分肺癌與其他癌癥，但不用于肺癌的篩查。然而，SAA未增高并不意味著肺癌不存在。中度至重度阻塞性睡眠呼吸暫停征病人的血清SAA水平顯著高于控制組(健康或患有輕度阻塞性睡眠呼吸暫停征者)，表明SAA的升高可能導致這些病人并發心血管疾病的風險更高[23]。既往CRP是判斷炎癥的經典指標，但近年來研究表明SAA靈敏性和特異性強于CRP，SAA可以作為呼吸系統疾病的一個新的生物指標。

2.6腫瘤SAA參與腫瘤過程，雖然尚不清楚SAA的血清水平升高是由癌癥相關性炎癥的作用，還是癌癥的副腫瘤綜合征的結果，但是SAA水平是許多癌癥中非常敏感的血清標志物。反復性和持續性的慢性炎癥是導致腫瘤發生發展的重要危險因素，能夠通過引起DNA的損傷、誘導組織修復性增殖或免疫環境改變引起癌變。Landskron等[24]研究發現SAA刺激ECM黏附蛋白如層粘連蛋白和肝素/硫酸乙酰肝素蛋白聚糖的產生，增強ECM轉化，促進血管生成和細胞因子TGF-β、IL-10的產生，進一步促進腫瘤細胞的轉移和進展。血清SAA濃度低于10 mg/L的病人的生存概率顯著高于高水平病人，可見血清SAA濃度預示腫瘤形成的預后，SAA的濃度和腫瘤的階段密切相關[25]。Lee等[26]研究發現SAA促進骨髓衍生抑制細胞(MDSC)的擴增，通過限制免疫抗腫瘤活性來促進腫瘤發展。Sung等[27]發現SAA誘導產生的基質金屬蛋白酶也可能對腫瘤細胞侵襲有影響，這說明SAA可以作為一種監測癌癥進程以及癌癥種類的生物標志物。

2.7其他慢性疾病其他可能與SAA密切相關的疾病是克羅恩病和淀粉樣變性?；加锌肆_恩病的病人具有比其他炎性腸病病人更高的血漿SAA水平，這說明SAA是診斷和監測克羅恩病的一種比CRP更敏感的急性期標志物[28]。SAA在淀粉樣變性的發病機制中發揮明顯作用，SAA經蛋白水解切割后，其N末端部分是AA蛋白，通常為76個氨基酸。AA蛋白產生的機制至今還不太清楚，但是慢性疾病中反復或持續增高的血清SAA濃度是促進淀粉樣變性所必需的。AA淀粉樣變的特征在于AA蛋白折疊成極疏水的β-折疊后聚集成寡聚體，這些寡聚體在腎、脾和肝等多個器官中形成不溶解的原纖維并在器官中的積累而削弱器官的正常功能。

3 總結

綜上所述，隨著對SAA的基因調控、蛋白結構及生物學功能研究的深入，SAA在臨床診斷感染性疾病、慢性疾病和指導臨床治療中都具有重要的作用。目前，用于檢測SAA的方法主要包括放射性免疫測定法、酶聯免疫吸附試驗、免疫速率散射比濁法、微球捕獲酶免疫法等。這些方法均具有較好的敏感性和特異性，可應用于自動化儀器，大大提高了SAA在臨床疾病診斷及判斷預后中的應用價值。但是SAA的生物學功能尚未完全明確，在相關疾病中的作用機制還有待進一步研究。