CC16及其作用研究進(jìn)展

1、CC16及其作用研究進(jìn)展         11-01-19 13:26:00     作者：張坤 韓麗莎 秦文斌    編輯：studa20【摘要】  CC16是Clara 細(xì)胞分泌的主要蛋白，具有抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗纖維化等多種生物學(xué)活性。CC16基因多態(tài)性與CC16的表達(dá)及作用相關(guān)，揭示CC16的生物學(xué)活性、作用機(jī)制及基因表達(dá)的調(diào)控，將有助于闡明CC16 的生理功能，并為疾病的防治提供新的啟示。 【關(guān)鍵詞】  CC

2、16;作用Clara細(xì)胞是指排列在肺細(xì)支氣管黏膜的非纖毛上皮細(xì)胞，有分泌功能。1881年, Kolliker首先發(fā)現(xiàn)了這類細(xì)胞的存在。1937年MaxClara 描述了這類細(xì)胞的形態(tài)特征,同時(shí)以他的名字命名。Clara 細(xì)胞分泌的主要物質(zhì)之一為Clara細(xì)胞分泌蛋白(CCSP)，因其相對(duì)分子量為15 840，稱為CC16。由于開始測(cè)得其分子量為10 000，也被稱為CC10。CC16為組織特異性蛋白，在人的支氣管肺泡灌洗液(BALF)中占可溶性蛋白含量的2%3%；另外，在前列腺、孕期子宮及腎臟也有極少量分泌，因此也稱為子宮珠蛋白、尿蛋白等。    1 

3、CC16基因及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)    CC16基因位于染色體11p12-q13區(qū)域，全長4 995bp，此基因含3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子1。該基因被檢測(cè)出的多態(tài)性有三種：（1）DNA變異和雜合現(xiàn)象：第1個(gè)內(nèi)含子的5至第3個(gè)Alu 重復(fù)序列區(qū)發(fā)現(xiàn)含(CTTTT) n和(TTGC) n的微衛(wèi)星標(biāo)記的DNA 變異和雜合現(xiàn)象；（2）插入突變：在第2個(gè)內(nèi)含子中亦發(fā)現(xiàn)一個(gè)特殊Alu 重復(fù)序列的插入，該序列的插入可能與基因的剪切、閱讀框的移位相關(guān)；（3）點(diǎn)突變：目前研究較多的是外顯子1下游非編碼區(qū)的第38 位堿基G被A的替代2，該突變位點(diǎn)恰在啟動(dòng)子區(qū)域內(nèi)。G38A的多態(tài)性與CC16基因

4、的轉(zhuǎn)錄活性相關(guān)，在某些疾病的發(fā)生中有意義，如哮喘、IgA腎病、結(jié)節(jié)病等。    CC16蛋白是由兩條相同的多肽鏈反向排列組成的二聚體，單體多肽鏈由7077個(gè)氨基酸構(gòu)成，中間通過兩個(gè)二硫鍵連接。CC16受體存在于支氣管、心臟、脾、肝臟等細(xì)胞膜上，一些腫瘤細(xì)胞如肉瘤細(xì)胞、淋巴瘤細(xì)胞等也表達(dá)CC16受體蛋白，能與CC16以高親和力特異性結(jié)合。IL-6、脂多糖可增加CC16與受體的親和力1。    2  CC16的生物學(xué)活性    隨著CC16基因敲除小鼠動(dòng)物模型的建立，對(duì)其生理功能的研究取得許多新的進(jìn)

5、展，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)CC16具有抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗纖維化、腫瘤抑制等多種生物學(xué)活性。    2.1  抗炎、免疫調(diào)節(jié)作用  在炎癥反應(yīng)中，磷脂酶A2(PLA2)可分解膜磷脂而損傷生物膜，并導(dǎo)致花生四烯酸(AA)的釋放,是體內(nèi)AA 釋放的關(guān)鍵酶。CC16是PLA2的強(qiáng)烈抑制劑，可抑制AA 衍生的炎癥介質(zhì)的釋放，如前列腺素、血栓素A2、白三烯及血小板激活因子3；可直接抑制多種炎癥介質(zhì)的生成并降低其生物學(xué)活性，如干擾素( IFN-)、腫瘤壞死因子(TNF-) 、白介素1( IL-1)，并與谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶結(jié)合抑制外源性蛋白的抗原性。糖皮質(zhì)激素可上調(diào)鼠、兔肺內(nèi)的

6、CC16水平4。    2.2  抗纖維化  PLA2活性與血小板生長因子(PDGF)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)，可誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞趨化性。CC16可抑制PLA2的活性進(jìn)而抑制PDGF的成纖維細(xì)胞趨化性。同時(shí),降低PLA2活性后使溶血卵磷脂產(chǎn)生減少,間接抑制整合素如51活性；CC16與纖維粘連素Fn高親和力結(jié)合，形成CC16-Fn異聚體，能阻止纖維整合素在組織中的異常沉積及增生5 。    2.3  抗腫瘤  許多腫瘤細(xì)胞內(nèi)都有一個(gè)共同變化-染色體11q12.2-13.1區(qū)（CC16基因位點(diǎn)所在區(qū)域）缺

7、失，表明CC16低表達(dá)是腫瘤形成過程中的早期頻發(fā)事件。將含有CC16的DNA質(zhì)粒轉(zhuǎn)染多種器官上皮來源的腫瘤，可抑制表達(dá)CC16受體的腫瘤細(xì)胞自主生長及轉(zhuǎn)移，使腫瘤侵襲力減弱6。    3  CC16與疾病    3.1  CC16與肺部疾病    3.1.1  CC16與哮喘  人類CC16基因所在的區(qū)域存在有控制特異反應(yīng)性和編碼高親和性IgE受體亞單位的基因位點(diǎn)2，提示CC16可能與哮喘的發(fā)生及氣道高反應(yīng)性有關(guān)。基因水平的研究首次顯示，在G38A的單核苷酸多態(tài)性(

8、SNP)中，基因型AA和AG是基因型GG發(fā)生哮喘危險(xiǎn)性的6.9倍和4.2倍7。進(jìn)一步的研究還顯示：無論是否為哮喘患者，基因型AA的血清CC16水平均低于另外兩種基因型(P<0.05)1，表明基因型決定蛋白的表達(dá)，而哮喘患者氣道重構(gòu)使Clara細(xì)胞數(shù)量減少并非是體內(nèi)CC16水平降低的主要原因。在研究德國哮喘兒童CC16 SNP與第一秒用力呼氣容積(FEV1)的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，基因型AA與A G的FEV1較基因型GG明顯下降(P<0. 05)，提示CC16 SNP可能是一個(gè)影響氣道高反應(yīng)性從而決定哮喘嚴(yán)重度的基因2。但來自日本、英國、美國北方兒童和中國重慶漢族成人的相似研究卻并未顯示CC1

9、6 SNP與哮喘的發(fā)生或嚴(yán)重度相關(guān)8-9。這種研究結(jié)果的差異可能與哮喘表型及樣本量的選取、種族及個(gè)體所在環(huán)境的差異有關(guān)。    3.1.2  CC16與慢性阻塞性肺疾病  吸煙是慢性阻塞性肺病(COPD)發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素。Clara細(xì)胞是香煙煙霧攻擊的主要肺臟細(xì)胞之一。用大鼠吸入香煙煙霧制作COPD模型，電鏡觀察肺Clara細(xì)胞形態(tài)，發(fā)現(xiàn)COPD大鼠終末細(xì)支氣管和呼吸性細(xì)支氣管Clara細(xì)胞以及Clara細(xì)胞分泌顆粒減少，表明Clara細(xì)胞受損及其分泌CC16減少在COPD發(fā)病過程中發(fā)揮作用10。Clara細(xì)胞數(shù)目減少與功能變化削弱了人體保護(hù)

10、機(jī)制，導(dǎo)致肺損傷，這一改變可能是吸煙所致肺部疾病形成的機(jī)制之一。    3.1.3  CC16與肺部感染  肺部銅綠假單胞菌感染后CC16的表達(dá)受到抑制，而在炎癥反應(yīng)減弱過程中CC16水平又有所恢復(fù)，表明CC16對(duì)銅綠假單胞菌感染所致炎癥反應(yīng)有抑制作用。人體外實(shí)驗(yàn)也證明，CC16抑制巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的活性、抑制單核細(xì)胞產(chǎn)生IFN-、抑制IFN-的生物學(xué)活性11。以上說明CC16在肺部細(xì)菌感染過程中調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，在炎癥防御中發(fā)揮重要作用。    3.1.4  CC16與肺癌  4-(N-甲基-

11、N-亞硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)是存在于煙草中的一種強(qiáng)有力的致癌物質(zhì)，可抑制CC16的表達(dá)。將小鼠暴露于NNK中，CC16不表達(dá)；增加支氣管上皮細(xì)胞CC16表達(dá)，則可抑制腫瘤自主性生長；經(jīng)NNK處理的CC16缺陷型小鼠和野生型小鼠比較，前者的突變率高于后者12。這表明，CC16基因可能是包括NNK在內(nèi)的致病物的靶基因，可能參與拮抗NNK的致癌作用。    3.2  CC16與其它系統(tǒng)疾病    3.2.1  CC16與IgA腎病  CC16與纖維連接蛋白具有高度的親和性，兩者可形成復(fù)合

12、物，從而阻止纖維連接蛋白與膠原的交聯(lián)，減輕膠原的沉積。CC16基因敲除小鼠可自發(fā)地出現(xiàn)與人類IgA腎病相似的病理改變，證實(shí)了CC16在以免疫復(fù)合物沉積為主要病理改變的疾病IgA腎病中發(fā)揮著重要的作用13。在IgA腎病進(jìn)展組患者中，GG基因型較GA和AA更常見，G等位基因頻率顯著高于A等位基因頻率14；而也有不同的研究顯示IgA腎病進(jìn)展組A等位基因攜帶率更高15。我國的研究表明CC16基因多態(tài)性與高血壓及IgA腎病進(jìn)展相關(guān), 但與IgA腎病易感性不相關(guān)16。    3.2.2  CC16與結(jié)節(jié)病  結(jié)節(jié)病是一種復(fù)雜的肉芽腫性疾病，目前認(rèn)為是由環(huán)境因素和基因易感性因素混合作用所致的未知抗原刺激引起的疾病。支氣管滲出液和血漿CC16濃度升高與結(jié)節(jié)病的良好預(yù)后有相關(guān)性17。Ohchi等18研究了日本結(jié)節(jié)病患者的CC16A38G多態(tài)性，發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)病患者38 A突變率增高，提示CC16基因多態(tài)性與結(jié)節(jié)病的