臨床生物化學(xué)/清道夫受體

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臨床生物化學(xué)

血漿蛋白及其代謝紊亂
- 脂蛋白受體
  - LDL受體
  - VLDL受體
  - 清道夫受體

遺傳性的LDL受體缺陷的雜合子是不能攝取LDL的，但動脈粥樣硬化斑塊的巨噬細胞有從LDL來的膽固醇大量蓄積并泡沫化，其原因用LDL受體途徑無法解釋，因為從這條途徑不可能攝取過多的脂質(zhì)。Brown與Goldstein等使LDL乙酰化，從而導(dǎo)致不受細胞內(nèi)膽固醇調(diào)節(jié)的過剩脂質(zhì)也攝入，并出現(xiàn)異常蓄積，進而推測存在一種LDL受體途徑以外的脂質(zhì)攝取途徑，使巨噬細胞攝取乙酰化LDL。Brown等人提出這種設(shè)想并定名為清道夫受體（scarengereceptor），以后許多實驗證明了這種推測。其后，在細胞培養(yǎng)液中添加氧化劑使LDL氧化修飾，其結(jié)果使巨噬細胞攝取了這種變性LDL。現(xiàn)在認(rèn)為，人體內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)導(dǎo)致的變性LDL，可被巨噬細胞無限制地攝取入細胞內(nèi)，這是因為變性LDL上帶有各種分子的負(fù)電荷可與清道夫受體結(jié)合。

（一）清道夫受體結(jié)構(gòu)

1990年用配體親和層析和免疫親和層析，將牛肺巨噬細胞清道夫受體純化，并由其部分氨基酸序列克隆得到Ⅰ型、Ⅱ型清道夫受體cDNA。以后相繼將人、兔和小鼠的清道夫受體cDNA克隆成功。該受體C-末端為半胱氨酸的為Ⅰ型，具有短肽結(jié)構(gòu)的為Ⅱ型，清道夫受體共有兩種亞基，以三聚體形式存在，是分子量為22萬的膜糖蛋白；N末端在細胞膜內(nèi)側(cè)，C末端在膜外側(cè)存在，是內(nèi)翻外“inside-out”型的受體。該受體的Ⅰ、Ⅱ型均由六個區(qū)域部分組成，如圖4-8所示。

清道夫受體結(jié)構(gòu)示意圖

圖4-8 清道夫受體結(jié)構(gòu)示意圖

1.N-端胞質(zhì)域由50個氨基酸殘基組成，可能與包涵素結(jié)合，類似LDL受體結(jié)構(gòu)。其中央部分是磷酸化區(qū)域，是攝取配體的最重要的部位。

2.跨膜域（transmembrane）由第51-76氨基酸殘基構(gòu)成。為疏水性氨基酸組成的單一結(jié)構(gòu)，“拋錨”固定于細胞膜上。

3.間隔域由第77-150氨基酸殘基構(gòu)成。

4.α-螺旋卷曲螺旋域（α-hericalcoiled-coil）由第151到271共121個氨基酸殘基組成，此肽段常常先折疊成右手α-螺旋，每圈含3.5個氨基酸殘基。這些α-螺旋又相互纏繞，構(gòu)成平行的三股索狀結(jié)構(gòu)。這種右手螺旋索靠α-螺旋之間由脂肪族氨基酸的疏水核心來維持。

5.膠原蛋白樣域?qū)俚?73至343個氨基酸殘基肽段，這種序列與膠原蛋白非常相似，推測這段肽鏈為右手膠原蛋白樣三聯(lián)體螺旋。

6.C-端側(cè)特異域?qū)俚?44至543個氨基酸殘基肽段，為羧基末端，該段富含半胱氨酸。清道夫受體的8個半胱氨酸有6個在此范圍，所以稱為清道夫受體富含半胱氨酸域（scavengerreceptorcysteinrichdomainlike，srcR）。半胱氨酸的二硫鍵交聯(lián)而成的區(qū)域非常緊密、牢固，形成球狀，足以經(jīng)受細胞外環(huán)境的影響，屬于細胞外區(qū)域。

srcR域長約430nm，猶如三朵郁金香的“花苞”，由間隔域到α-螺旋卷曲螺旋域構(gòu)成的“花莖”為支撐，這一“花莖”約占總長度的52％或胞外部分的62％。Ⅱ型清道夫受體沒有srcR域，代之以6個氨基酸殘基，所以是“截短”的清道夫受體，但Ⅱ型清道夫受體比Ⅰ型清道夫受體具有高親和力結(jié)合和介導(dǎo)內(nèi)移修飾LDL作用，配體譜很廣。

（二）清道夫受體配體

清道夫受體配體譜廣泛，有：①乙酰化或氧化等修飾的LDL；②多聚次黃嘌吟核苷酸，多聚鳥嘌吟核苷酸；③多糖如硫酸右旋糖酐；④某些磷脂，如絲氨酸磷脂，但卵磷脂不是配體；⑤細菌脂多糖，如內(nèi)毒素等。這樣廣泛的配體譜的共同特點是多陰離子化合物。Ⅱ型清道夫受體沒有srcR域，但仍具有與Ⅰ型相同的功能，顯然配體結(jié)合域不在srcR域，推測其結(jié)合域在膠原蛋白樣域，C末端的22個氨基酸殘基作為配體識別位點，是結(jié)合多陰離子配體所必須的位點。

（三）清道夫受體功能

目前對于清道夫受體的功能還不十分清楚，是人們在研究巨噬細胞轉(zhuǎn)變成泡沫細胞的機制時發(fā)現(xiàn)的。近年來大量實驗證明LDL可被巨噬細胞、血管內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞氧化成氧化LDL，可通過清道夫受體被巨噬細胞攝驟，形成泡沫細胞。氧化LDL還能吸引單核細胞粘附于血管壁，對內(nèi)皮細胞有毒性作用，從而促進粥樣斑塊形成。這些研究無疑闡明了巨噬細胞的清道夫受體在粥樣斑塊形成機制中起重要作用；另一方面，也推測巨噬細胞通過清道夫受體清除細胞外液中的修飾LDL，尤其是氧化LDL，是機體的一種防御功能。還有清除血管過多脂質(zhì)，清除病菌毒素，攝取內(nèi)毒素及其他多方面的功能。

清道夫受體分布于胎盤、肝、脾等單核吞噬細胞系統(tǒng)。

清道夫受體不僅在組織巨噬細胞內(nèi)存在，在單核細胞分化由來的巨噬細胞侵入內(nèi)皮下的過程中也見有該受體。兔、大鼠高脂肪膳食模型制作過程中，喂飼高膽固醇開始的幾天見到LDL樣粒子附著于血管壁，其后有單核細胞附著于內(nèi)膜，巨噬細胞導(dǎo)致脂肪線條病巢形成，并以成百成千巨噬細胞簇出現(xiàn)，此時發(fā)現(xiàn)有大量的清道夫受體。當(dāng)病灶逐步進入平滑肌細胞內(nèi)膜后，其深部巨噬細胞僅有少量殘存，受體量逐漸減少。若變性LDL顯著增加時，清道夫受體攝取脂質(zhì)的過程不受制約，可能這是脂質(zhì)沉積的重要原因，也是動脈粥樣硬化發(fā)病的重要機制。使LDL變性的主要因素是脂質(zhì)的過氧化，然而是何種原因引起膽質(zhì)過氧化的，尚待進一步研究。