細胞識別內毒素機制以及CD14和其他一些脂多糖的識別分子的介紹

一、細胞識別內毒素機制

脂多糖（LPS）與脂多糖結合蛋白（LBP）形成復合物后，能有效地與可溶性CD14（sCD14）或膜結合CD14（mCD14）受體結合，并活化細胞反應。LPS在細胞膜上的識別在LPS的攝取和誘發穿膜信號乃至細胞的活化是必須的。雖然有幾種蛋白質與此有關，但其中CD14提呈LPS至具有功能性的LPS受體上。sCD14途徑控制內皮細胞和上皮細胞對LPS的反應。最近研究表明，通過依賴LBP/CD14途徑的LPS誘導細胞活化過程中，細胞中蛋白酪氨酸磷酸化起重要作用。

二、CD14和其他一些脂多糖的識別分子

脂多糖（LPS）或內毒素可激發體內廣泛的，非特異性連鎖反應導致多種潛在介質的分泌和通過激活巨噬細胞和單細胞而產生一些細胞因子，這些細胞因子（如IL-1、IL-6或IL-8或TNF-α）的大量產生，促成了內毒素休克的病理生理過程。近年來，人們在內毒素識別和細胞反應啟動的機理研究中發現了一組重要的蛋白質分子，它們分別為脂多糖結合蛋白（LBP）和脂多糖受體簇分化抗原14（CD14）。體外實驗證實，LBP/CD14系統能明顯提高多種細胞對內毒素的敏感性，可使內毒素活性提高數百倍至數千倍。

1、LPS結合蛋白（LPS binding protein LBP）

LBP是一種糖蛋白，分子量為58~60kd，主要由肝臟合成釋放入血。1986年Tobiss第一次從兔急性反應血清中分離純化出脂多糖結合蛋白，正常人和許多動物血清中都有LBP存在，但一般濃度低于0.5ng/ml。只有在應激狀態下，其濃度可高達50ug/ml。LBP能識別LPS類脂A部分，與LPS有很高的親和性，并且能與帶有LPS 的菌體或粒子結合，具有促進這些粒子與巨噬細胞（MΦ）結合的調理作用。在細胞對脂多糖（LPS）的應答過程中，LBP主要起催化作用，即LBP將LPS單體從其多聚體中轉運到CD14，加速LPS與 CD14的結合，1個分子LBP可促使上百分子LPS與CD14結合。

實驗研究表明，當LPS濃度為0.01 ~ 1ng/ml 時不能單獨誘導MΦ表達TNF，但如果有LBP存在，則可誘導MΦ表達TNF。單核/巨噬細胞表面存在針對IPS-LBP復合體的受體。LBP的生物學功能主要包括：

（1）與LPS形成復合物促使機體更有效地探測到小量的LPS；

（2）促進LPS-CD14復合物的形成；

（3）結合革蘭氏陰性桿菌，增強吞噬作用，起到調理素功能；

（4）應用抗LBP抗體，中和血清中的LBP以減輕LPS攻擊機體引起的一系列反應。

2、CD14

CD14是細胞膜蛋白家庭成員之一，一般認為，CD14以兩種形式存在，即膜結合CD14（mCD14）和可溶性CD14（sCD14）。mCD14是分子量為55kd的糖蛋自，以糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphatidy linositol GPI）錨形物附著在單核巨噬細胞和中性粒細胞表面。LPS-LBP復合物與細胞表面的mCD14結合，從而激活單核細胞或中性粒細胞。用磷脂酶處理單核-巨噬細胞，可以洗脫細胞表面95%以上mCD14。

CD14不僅存在于膜表面，還可作為可溶性分子自膜表面游離至血清或體外培養的單核細胞上清液中（sCD14）。sCD14是含有鏈內二硫鍵的單鏈蛋白質，完整的重組sCD14（rsCD14）含有348個氨基酸，rsCD14，氨基末端152個氨基酸是其活性部分，可能結合LPS并介導其生物活性。其中，氨基末端57~64位氨基酸是LPS的結合部位，7~10位氨基酸與信號傳導有關。

sCD14存在于血清，尿液和 mCD14陽性細胞的培養上清液中，無GPI結構，正常血清中sCD14約為4ug/ml。sCD14分子有兩種形式：49kd和55kd，但正常人血清中只有49kd的sCD14。

有關sCD14的生物學作用至今尚不明了，sCD14最初被認為是體液系統中LPS的抑制物質，推測巨噬細胞釋放的sCD14可以起到保護作用，并設想重組sCD14（rsCD14）應用于革蘭氏陰性菌敗血癥的治療中，但研究表明sCD14的生物學作用與其濃度密切相關。sCD14須達其正常血清濃度的10倍才能起到抑制LPS毒性的作用。