P-選擇素基因多態(tài)性與P-選擇素蛋白關(guān)系的研究進展

福建省血液中心 羅玉麗

1 P-選擇素結(jié)構(gòu)及其配體

1.1 P-選擇素結(jié)構(gòu)

選擇素是一類細(xì)胞表面跨膜糖蛋白，根據(jù)其表達部位不同，分為 E-選擇素(ES)、P-選擇素(PS)、L-選擇素(LS)。P-選擇素（total P-selectin,tPs）是一種富含半胱氨酸的整合蛋白,又稱顆粒膜糖蛋白(GMP-140)、可表達于活化的血小板及內(nèi)皮細(xì)胞表面，其主要功能是介導(dǎo)白細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、血小板等細(xì)胞間的反應(yīng)，在動、靜脈血栓形成以及炎癥和動脈粥樣硬化的病理生理過程中發(fā)揮著重要作用。它的編碼基因定位于人類染色體lq21-24，含有17個外顯子和16個內(nèi)含子，含有789個氨基酸殘基,相對分子質(zhì)量為140000u[1]。與其它的黏附分子一樣，P-選擇素的結(jié)構(gòu)共分為5個區(qū)域：N末端的一個C型植物素樣區(qū)域、一個表皮生長因子區(qū)域和九個補體調(diào)節(jié)蛋白重復(fù)結(jié)構(gòu)區(qū)；C末端一個跨膜區(qū)和一個胞漿短尾區(qū)（如圖1）[2]。

1.2 P-選擇素配體

P-選擇素凝集素樣區(qū)域是配體結(jié)合部位的關(guān)鍵序列，P-選擇素的配體主要是唾液酸化的Lewisx抗原(sLex)以及高親和力的選擇素糖蛋白配體(PSGL-1或CD162)，它們主要存在于白細(xì)胞的表面，也有少數(shù)存在于腫瘤細(xì)胞上，兩者的結(jié)合是Ca2+依賴性的，因此P-選擇素主要介導(dǎo)粒細(xì)胞和單核細(xì)胞在內(nèi)皮細(xì)胞表面的滾動、粒細(xì)胞和單核細(xì)胞與血小板的黏附。

圖1 P-選擇素結(jié)構(gòu)示意圖

2 P-選擇素基因多態(tài)性及其單倍體型

近些年來，以P-選擇素基因（SELP）為背景的研究成為關(guān)注的熱點，尤其是SELP的多態(tài)性以及由其所組成的單倍體型與sPs(soluble P-selectin)水平之間關(guān)系的研究。目前已有了初步的發(fā)現(xiàn)。

P-選擇素的編碼基因定位于人類 1號染色體(1q21-24)上，是一段長約50kb的DNA 序列，包含17個外顯子和16個內(nèi)含子。目前已知，P-選擇素基因存在著13個位點的多態(tài)性，這包括了5個位于5’側(cè)翼區(qū)和8個位于外顯子的單核苷酸的變化；其可對P-選擇素蛋白的氨基酸組成帶來五種多態(tài)性的變化（Val168Met,Ser290Asn,Asn562Asp,Leu599Val和Thr715Pro）[3,4]。到目前為止，對 SELP 單核苷酸多態(tài)性（SNPs）與sPs相關(guān)性的研究涉及到的位點大多集中在外顯子區(qū)域和啟動子區(qū)域。已發(fā)現(xiàn)可能影響循環(huán)sPs水平的多態(tài)性變化包括了編碼區(qū)的 Ser290Asn、Asn562Asp、Leu599Val、Thr715Pro和啟動子區(qū)域的 C2123G、A1969G等[5-9]。到目前為止，僅有 Thr715Pro與 sPs相關(guān)的結(jié)果得到了較為一致的認(rèn)識，715Pro攜帶者具有相對低的sPs水平。但其與發(fā)生心血管疾病危險性之間的關(guān)系并未得到一致的研究結(jié)論。值得提出的是，Thr715Pro多態(tài)性在不同民族中出現(xiàn)的頻率差異較大，高加索人中715Pro出現(xiàn)率可達11%，南亞人為3%，而在阿拉伯人、黑人以及中國人中則比例更低甚至未檢出[7,10-13]。由此可以想象，其他多態(tài)性位點在不同人群中的分布亦存在著差異性。這些研究對象組成的不同可能也是造成目前相關(guān)研究結(jié)果不一致的原因之一。

目前，除了進行單個核苷酸位點多態(tài)性相關(guān)研究外，科學(xué)家們也同樣嘗試從由這些 SNPs組成的單倍體型的不同來研究它們與sPs以及與發(fā)生相關(guān)疾病危險性之間的關(guān)系[14-16]。2007年，Volcik[16]等報道了高加索人中 290Asn-Asn562-599 Val-715Pro單倍體型攜帶者具有高的冠心病事件發(fā)生的危險。2008年，Ay11[14]等也報道了高加索人中Ser290-Asn562-715Pro單倍體攜帶者有著較低sPs水平，而290Asn-562Asp-Thr715單倍體攜帶者有著較高的sPs水平，并伴隨有高的靜脈血栓栓塞（VTE）發(fā)生的危險性。以上這些結(jié)果初步證實了SELP基因與sPs水平以及相關(guān)疾病或癥狀發(fā)生危險性之間存在著一定的關(guān)系。

3 P-選擇素與P-選擇素蛋白關(guān)系的研究

P-選擇素預(yù)存于血小板α顆粒和內(nèi)皮細(xì)胞Weibel-Palade小體中。當(dāng)這些細(xì)胞受到炎癥細(xì)胞因子、凝血酶、組胺等因素刺激活化后，P-選擇素可迅速地表達于細(xì)胞表面(surface P-selectin，sfPs)，并通過與表達于白細(xì)胞表面的配體結(jié)合而行使相應(yīng)的細(xì)胞介導(dǎo)功能。循環(huán)中可溶性P-選擇素則來源于活化的血小板和內(nèi)皮細(xì)胞表面P-選擇素分子的脫落或直接的分泌，其水平的升高與臨床或亞臨床的心血管疾?。–VD）以及靜脈血栓栓塞事件之間存在的密切相關(guān)性已得到了許多臨床研究的證實。對健康人群的追蹤調(diào)查表明，具高sPs水平的人群未來發(fā)生心血管疾病的危險性明顯增加[17-18]；動物實驗結(jié)果亦證實，sPs的升高可顯著加強白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附作用，并進而影響CVD的早期發(fā)展進程[19-20]。

盡管目前在基因調(diào)控P-選擇素表達的研究方面取得了不小進展，然而現(xiàn)有的研究多局限于單純探討SELP與循環(huán)總sPs水平的關(guān)系，而未能深入細(xì)化至其具體的調(diào)控對象。以循環(huán)sPs為研究對象的不足之處在于其組成的多源性，來自血小板、內(nèi)皮細(xì)胞以及短片段mRNA直接表達的產(chǎn)物均對其有所貢獻[21-22]。特別是在不同病理條件下，如內(nèi)皮細(xì)胞功能異常、血小板損耗增加等條件下，總sPs的組成來源會有很大的變化[5]。這些因素也大大增加了以總 sPs水平變化為主要觀察指標(biāo)的臨床研究結(jié)果解釋的復(fù)雜性和不確定性。但在生理狀態(tài)下，循環(huán)總sPs的主要來源則是血小板[21]。因此，在觀察循環(huán)sPs變化的同時進一步研究健康人群血小板P-選擇素與其對應(yīng)編碼基因之間的關(guān)系或許能為我們提供更詳細(xì)的關(guān)于P-選擇素基因多態(tài)性與P-選擇素蛋白之間關(guān)系的基本信息。

4 小結(jié)

綜上所述，P-選擇素作為一種細(xì)胞粘附分子,具有多種功能。對于SELP結(jié)構(gòu)功能和基因多態(tài)性的檢測及可溶性P-選擇素蛋白水平的檢測，不僅有助于了解本民族人群的 SELP基因編碼區(qū)錯義突變的 SNPs分布特點，還有助于從不同角度闡明其與P-選擇素蛋白表達之間的關(guān)系，為更好地防治心血管類疾病和群體遺傳學(xué)的研究提供理論依據(jù)。

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