细胞识别内毒素机制以及CD14和其他一些脂多糖的识别分子的介绍

一、细胞识别内毒素机制

脂多糖（LPS）与脂多糖结合蛋白（LBP）形成复合物后，能有效地与可溶性CD14（sCD14）或膜结合CD14（mCD14）受体结合，并活化细胞反应。LPS在细胞膜上的识别在LPS的摄取和诱发穿膜信号乃至细胞的活化是必须的。虽然有几种蛋白质与此有关，但其中CD14提呈LPS至具有功能性的LPS受体上。sCD14途径控制内皮细胞和上皮细胞对LPS的反应。最近研究表明，通过依赖LBP/CD14途径的LPS诱导细胞活化过程中，细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识别分子

脂多糖（LPS）或内毒素可激发体内广泛的，非特异性连锁反应导致多种潜在介质的分泌和通过激活巨噬细胞和单细胞而产生一些细胞因子，这些细胞因子（如IL-1、IL-6或IL-8或TNF-α）的大量产生，促成了内毒素休克的病理生理过程。近年来，人们在内毒素识别和细胞反应启动的机理研究中发现了一组重要的蛋白质分子，它们分别为脂多糖结合蛋白（LBP）和脂多糖受体簇分化抗原14（CD14）。体外实验证实，LBP/CD14系统能明显提高多种细胞对内毒素的敏感性，可使内毒素活性提高数百倍至数千倍。

1、LPS结合蛋白（LPS binding protein LBP）

LBP是一种糖蛋白，分子量为58~60kd，主要由肝脏合成释放入血。1986年Tobiss第一次从兔急性反应血清中分离纯化出脂多糖结合蛋白，正常人和许多动物血清中都有LBP存在，但一般浓度低于0.5ng/ml。只有在应激状态下，其浓度可高达50ug/ml。LBP能识别LPS类脂A部分，与LPS有很高的亲和性，并且能与带有LPS 的菌体或粒子结合，具有促进这些粒子与巨噬细胞（MΦ）结合的调理作用。在细胞对脂多糖（LPS）的应答过程中，LBP主要起催化作用，即LBP将LPS单体从其多聚体中转运到CD14，加速LPS与 CD14的结合，1个分子LBP可促使上百分子LPS与CD14结合。

实验研究表明，当LPS浓度为0.01 ~ 1ng/ml 时不能单独诱导MΦ表达TNF，但如果有LBP存在，则可诱导MΦ表达TNF。单核/巨噬细胞表面存在针对IPS-LBP复合体的受体。LBP的生物学功能主要包括：

（1）与LPS形成复合物促使机体更有效地探测到小量的LPS；

（2）促进LPS-CD14复合物的形成；

（3）结合革兰氏阴性杆菌，增强吞噬作用，起到调理素功能；

（4）应用抗LBP抗体，中和血清中的LBP以减轻LPS攻击机体引起的一系列反应。

2、CD14

CD14是细胞膜蛋白家庭成员之一，一般认为，CD14以两种形式存在，即膜结合CD14（mCD14）和可溶性CD14（sCD14）。mCD14是分子量为55kd的糖蛋自，以糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphatidy linositol GPI）锚形物附着在单核巨噬细胞和中性粒细胞表面。LPS-LBP复合物与细胞表面的mCD14结合，从而激活单核细胞或中性粒细胞。用磷脂酶处理单核-巨噬细胞，可以洗脱细胞表面95%以上mCD14。

CD14不仅存在于膜表面，还可作为可溶性分子自膜表面游离至血清或体外培养的单核细胞上清液中（sCD14）。sCD14是含有链内二硫键的单链蛋白质，完整的重组sCD14（rsCD14）含有348个氨基酸，rsCD14，氨基末端152个氨基酸是其活性部分，可能结合LPS并介导其生物活性。其中，氨基末端57~64位氨基酸是LPS的结合部位，7~10位氨基酸与信号传导有关。

sCD14存在于血清，尿液和 mCD14阳性细胞的培养上清液中，无GPI结构，正常血清中sCD14约为4ug/ml。sCD14分子有两种形式：49kd和55kd，但正常人血清中只有49kd的sCD14。

有关sCD14的生物学作用至今尚不明了，sCD14最初被认为是体液系统中LPS的抑制物质，推测巨噬细胞释放的sCD14可以起到保护作用，并设想重组sCD14（rsCD14）应用于革兰氏阴性菌败血症的治疗中，但研究表明sCD14的生物学作用与其浓度密切相关。sCD14须达其正常血清浓度的10倍才能起到抑制LPS毒性的作用。