LBP：LPS信号的“放大器”及其在天然免疫中的多重作用

LPS（lipopolysaccharide，脂多糖）从革兰阴性细菌释放出来后由于其两性结构常以聚合物形式存在。宿主细胞对聚合物不易识别。研究表明，宿主体内LBP（lipopolysaccharide-binding protein，脂多糖结合蛋白）与LPS聚合物具有高亲和力，LPS进入体内后，首先与之结合，并在LBP的作用下可使LPS聚合物转换为单体（图7-2），同时，LBP具有脂质转移作用，进而将LPS单体转递给血液内或细胞膜上其他模式识别分子，如高密度脂蛋白（HDL）、sCD14 或mCD14，从而使天然免疫系统更易识别和结合LPS，其中最为重要的功能就是通过促进LPS与sCD14或mCD14结合，显著降低LPS激活细胞所需要的低浓度，因而增强LPS对天然免疫系统的激活作用。

研究证实，LPS，尤其是低剂量LPS对单核/巨噬细胞、内皮细胞等的激活作用均依赖于LBP的参与，使细胞对LPS的敏感性提高数百倍至数千倍，使LPS在nmol/L水平即可发挥生物学效应。研究显示，5%正常人血清或胎牛血清存在时，≥10 pg/ml LPS（E. coli O113）就足够刺激人外周血单核细胞（PBMC）释放细胞因子，并在100pg/ml LPS时达峰值。如将血清经56℃，30min预处理，使血清内大部分LBP活性丢失，细胞对LPS刺激的敏感性则明显降低，这时需300pg/ml LPS才能刺激PBMC产生细胞因子。抗LBP抗体或采用免疫沉淀去除血清中LBP，均可阻断LPS依赖血清激活PBMC的作用。用重组LBP（rLBP）替换血清时，LPS的刺激作用与血清存在时相同，且与rLBP呈剂量依赖性。

LPS对组织巨噬细胞的激活作用也需要血清LBP的协同作用。有LBP或血清存在时，0.1ng/ml S型或R型LPS即可刺激腹腔巨噬细胞、肺泡巨噬细胞分泌高水平细胞因子，且与LBP呈剂量依赖性。无血清或LBP存在时，100ng/ml LPS才能刺激细胞分泌TNFα。说明LBP可使巨噬细胞对LPS的敏感性提高1000倍。

Northern斑点分析显示，LBP存在时，LPS可迅速增加细胞内TNFα、II-1β等细胞因子mRNA的表达，延长mRNA的半衰期。说明LBP可在基因转录水平上调节LPS的细胞反应。LBP在LPS激活中性粒细胞（PMN）中也发挥重要的协同作用。如无LBP存在时，诱导PMN呼吸暴发需要高浓度LPS和较长孵育时间，有LBP存在时，低浓度LPS（<10ng/ml）就可激活PMN，使其O₂-产生增多，并且在30min内就足以使全部 PMN激活。

LPS诱导PMN表面黏附分子的表达也需要血清LBP的参与，有LBP存在时，低浓度LPS就可使PMN表面CR3活性显著增加，并在1ng /ml LPS时达到半数最大反应，其作用较无LBP时提高100倍以上。LBP对介导LPS激活单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞作用均与细胞表面mCD14有关，因为抗CD14抗体（MY4，3C10）预处理，可抑制LPS依赖血清或LBP的激活作用。

此外，血管内皮细胞虽不表达CD14 分子，但LBP存在时，LPS对内皮细胞的激活作用被明显增强，尤其是在低浓度LPS时，这主要因为LBP也能促进LPS与sCD14的结合，进而增强sCD14 的调控作用。

综上所述，可以认为，LBP是增敏LPS信号的“放大器"，在后动炎症反应中发挥极其重要的作用。有研究显示，LPS依赖CD14和LBP作用的浓度可高达100ng/ml。大于100ng/ml时，LPS的结合是CD14/LBP非依赖性的。CD14/LBP依赖性结合呈剂量依赖性、饱和性。抗CD14单克隆抗体（MY4）或非标记LPS能竞争其结合。

此外，LBP在天然免疫防御功能方面也发挥重要作用。研究显示，除促进LPS与CD14结合外，同时也可将LPS传递给血液中的HDL，后者具有中和LPS的作用。LPS侵入体内后，LBP以何种作用为主，这决定着宿主对LPS的反应。有研究显示，LPS/LBP复合物首先主要与CD14 结合，提示LPS首先被天然免疫细胞识别，并启动细胞反应，随后LPS被HDL中和可能与机体防止其过度激活免疫系统，诱导失控性炎症反应有关。

由于LBP是天然免疫细胞识别LPS的重要辅助因子，因而在调理细胞吞噬方面也具有重要作用。有研究显示，LBP能促进肺泡巨噬细胞对大肠杆菌的吞噬作用，并呈明显的量效和时效关系。利用磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C（Phosphatidylinositol-specific phospholipase C，PIPLC）处理肺泡巨噬细胞只能部分降低LBP介导的促进吞噬作用，说明LBP调理的吞噬作用与CD14无明显的关系。

另有研究显示，LBP调理的吞噬作用也不依赖于CR3和Fc受体。LBP有可能通过巨噬细胞表面的SR增强细胞的吞噬作用。但有研究显示，LBP缺陷小鼠清除循环内LPS的作用与野生型相同。

进一步研究显示，LBP对革兰阳性细菌及其外毒素介导的细胞反应无明显影响，说明LBP为LPS的特异性调节分子。