血清淀粉樣蛋白A的研究進(jìn)展

曹琳，宋曉文，任金來，宿振國

血清淀粉樣蛋白A(SAA)因其在繼發(fā)性淀粉樣變中的作用而被認(rèn)識，1976年從血清中被分離鑒定，是一類高度保守的急性期蛋白家族成員。SAA像C-反應(yīng)蛋白(CRP)一樣是一種急性期蛋白，在炎癥防御、免疫應(yīng)答和脂質(zhì)代謝等方面發(fā)揮作用，可以用于許多疾病的診斷、治療和預(yù)后隨訪。本文現(xiàn)就SAA家族的基因結(jié)構(gòu)、生物學(xué)功能及在慢性炎性疾病中的研究應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 SAA家族

1.1SAA概述人類編碼SAA的基因聚集在11號染色體的p15.1區(qū)域內(nèi)，大小為150 kb。SAA家族包括SAA1和SAA2編碼的急性期SAA(A-SAA)、SAA4編碼的組成型SAA(C-SAA)、SAA3編碼表觀假基因。SAA1和SAA2核苷酸具有90%同源性，而SAA3與A-SAA核苷酸具有約60%同源性。除了SAA3基因具有3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子結(jié)構(gòu)外，其他基因均包含4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子[1]。SAA1和SAA2基因大小均為15～20 kb，其啟動子區(qū)域含有內(nèi)核因子-κB(NF-κB)和白介素-6(IL-6)轉(zhuǎn)錄因子識別序列，是RAS激活因子的結(jié)合位點(diǎn)，能夠被白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)，IL-6和腫瘤壞死因子(TNF)誘導(dǎo)激活；SAA3位于SAA4基因下游，大小為110 kb；SAA4基因編碼C-SAA，位于SAA2基因下游僅9 kb，其啟動子區(qū)域僅包括截短的NF-κB識別序列。

1.2SAA合成研究[2]發(fā)現(xiàn)人體A-SAA主要在肝臟中合成，由細(xì)胞因子IL-1β，IL-6和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)誘導(dǎo)，這些細(xì)胞因子可以與糖皮質(zhì)激素協(xié)同作用以增強(qiáng)A-SAA產(chǎn)生。另外，研究發(fā)現(xiàn)，在未患任何疾病的肥胖個(gè)體者的脂肪細(xì)胞中可見大量的A-SAA mRNA表達(dá)[3]，這意味著A-SAA并不只在肝臟合成。C-SAA在炎癥時(shí)的血漿濃度變化不大，只在人和小鼠中發(fā)現(xiàn)。

1.3SAA生物學(xué)功能大量研究證實(shí)，SAA具有以下生物學(xué)功能：(1)SAA具有促炎活性，在SAA質(zhì)量濃度低至10 μg/L時(shí)，具有誘導(dǎo)趨化因子和趨化白細(xì)胞遷移的能力[4]；(2)SAA已被描述為血管生成蛋白，在SAA質(zhì)量濃度大于10～60 mg/L時(shí)，可以刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖、黏附、侵襲和形成的毛細(xì)管樣結(jié)構(gòu)，刺激體內(nèi)新血管形成[5]；(3)SAA在生理水平通過結(jié)合外膜蛋白A作為革蘭陰性菌的調(diào)理素，從而增強(qiáng)細(xì)菌的吞噬作用，并且能夠在合成、重建細(xì)胞膜時(shí)形成離子通道，干擾細(xì)胞離子穩(wěn)態(tài)并引起細(xì)菌裂解[6]；(4)SAA具有抗病毒活性，但這種抗病毒活性可能限于丙型肝炎病毒[7]；(5)SAA具有誘導(dǎo)基質(zhì)降解酶的能力[8]；(6)SAA在調(diào)節(jié)膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)中的作用的報(bào)道存在矛盾的描述：據(jù)報(bào)道SAA(10 mg/L)可抑制膽固醇從細(xì)胞中流出，并減少膽固醇輸送到損傷的細(xì)胞[9]，而另外有報(bào)道顯示SAA(10 mg/L)促進(jìn)膽固醇流出[10]。盡管如此，SAA的更多功能有待進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)。

2 SAA與慢性炎性疾病

SAA作為急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，在急性感染性疾病中得到廣泛的應(yīng)用。近年來，有研究報(bào)道SAA也參與慢性炎性疾病發(fā)病過程，而其在慢性炎性疾病中的應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究。

2.1類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA) RA是一種以關(guān)節(jié)滑膜炎為特征的慢性全身性自身免疫疾病。研究發(fā)現(xiàn)RA病人的滑膜組織及血漿中A-SAA mRNA和蛋白質(zhì)水平顯著高于健康者，已證實(shí)RA病人的滑膜組織中滑膜細(xì)胞，內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞可局部表達(dá)SAA。Connolly等[4]報(bào)道SAA可以誘導(dǎo)人血管內(nèi)皮細(xì)胞、滑膜成纖維細(xì)胞及滑膜組織產(chǎn)生趨化因子如白細(xì)胞介素-8(IL-8)和單核細(xì)胞趨化蛋白1(MCP-1)，趨化因子是重要的炎癥介質(zhì)，在誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞及淋巴細(xì)胞向滑膜組織遷移過程中起著關(guān)鍵作用。Hong等[5]研究結(jié)果表明，SAA和B類清道夫受體Ⅰ主要位于滑膜組織的襯里層、襯里下層細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞，通過一系列體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)SAA能夠誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞(ECs)增殖、黏附、侵襲和形成的毛細(xì)管樣結(jié)構(gòu)。此外，SAA誘導(dǎo)RA病人的滑膜成纖維細(xì)胞產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶，這些酶短期有助于組織修復(fù)，但如果長期上調(diào)，有助于關(guān)節(jié)破壞。Shen等[11]研究發(fā)現(xiàn)RA病人血漿SAA水平比對照組及其他疾病組如骨關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡顯著增加，且SAA水平與DAS28評分以及其他血清學(xué)標(biāo)志物如紅細(xì)胞沉降率(ESR)、CRP有顯著的相關(guān)性，SAA作為一種血清學(xué)標(biāo)志物比CRP和ESR更敏感地反映RA疾病的炎癥程度及判斷預(yù)后。

2.2肥胖脂肪細(xì)胞的內(nèi)分泌功能在肥胖及相關(guān)并發(fā)癥中起重要作用。在肥胖個(gè)體的肝臟脂肪細(xì)胞中觀察到大量的A-SAA mRNA表達(dá)，這表明脂肪組織可以產(chǎn)生大量SAA。Poitou 等[12]研究發(fā)現(xiàn)SAA的產(chǎn)生與巨噬細(xì)胞浸潤和脂肪細(xì)胞腺苷三磷酸(ATP)結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A1密切相關(guān)，巨噬細(xì)胞可以直接產(chǎn)生SAA，也可刺激其他細(xì)胞以旁分泌的方式產(chǎn)生SAA。Baranova等[2]發(fā)現(xiàn)SAA可以刺激局部脂肪組織產(chǎn)生更多的趨化因子和細(xì)胞因子，使肥胖個(gè)體的脂肪組織中維持炎癥狀態(tài)。Yang 等[3]研究發(fā)現(xiàn)A-SAA在人類脂肪細(xì)胞中高度特異性表達(dá)，并且與體質(zhì)量指數(shù)(BMI)和脂肪細(xì)胞大小相關(guān)，體質(zhì)量指數(shù)減輕導(dǎo)致脂肪細(xì)胞和血清中A-SAA蛋白表達(dá)降低；此外，血清A-SAA濃度降低與胰島素敏感性增加相關(guān)，可能是因?yàn)镾AA刺激脂肪降解，導(dǎo)致血液循環(huán)中游離脂肪酸水平增加，伴隨胰島素抵抗(IR)增加，這表明血清A-SAA濃度可以間接反映胰島素抵抗的水平。

2.32型糖尿病2型糖尿病病人血漿中的SAA水平顯著高于健康個(gè)體。Marzi等[13]通過Meta分析發(fā)現(xiàn)SAA血漿水平和2型糖尿病的發(fā)展之間存在顯著的相關(guān)性，這種相關(guān)性與疾病發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)因素?zé)o關(guān)，如BMI、吸煙和教育。巨噬細(xì)胞浸潤相關(guān)的炎性活動在肥胖誘導(dǎo)的IR中起重要作用，淋巴細(xì)胞過度激活產(chǎn)生大量炎癥細(xì)胞因子，并發(fā)揮細(xì)胞毒性作用，引起胰島細(xì)胞死亡，導(dǎo)致胰島素缺乏。Cai等[14]研究發(fā)現(xiàn)SAA可通過抑制B類清道夫受體Ⅰ的對脂質(zhì)的選擇性攝取作用，影響高密度脂蛋白(HDL)膽固醇代謝，導(dǎo)致膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。Hatanaka等[15]研究發(fā)現(xiàn)糖尿病病人的嗜中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞對SAA的反應(yīng)性更強(qiáng)，用SAA刺激單核細(xì)胞時(shí)細(xì)胞因子產(chǎn)生增多，細(xì)胞遷移也增加，可能有助于疾病中炎癥細(xì)胞的持續(xù)積累和活化，造成血管內(nèi)皮的損傷和功能紊亂，與病人的血管并發(fā)癥密切相關(guān)；SAA參與2型糖尿病的發(fā)病機(jī)制，可以將SAA作為反映2型糖尿病及其血管并發(fā)癥進(jìn)展的重要檢測指標(biāo)。

2.4動脈粥樣硬化(AS) 研究發(fā)現(xiàn)與對照組小鼠相比，注射有編碼人SAA1的病毒載體的小鼠有利于AS的發(fā)展，這與單次或多次注射病毒載體無關(guān)[16]。Wroblewski等[17]研究發(fā)現(xiàn)SAA能夠取代載脂蛋白A1與HDL結(jié)合，導(dǎo)致HDL不能有效地將周圍組織的膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟代謝，導(dǎo)致脂質(zhì)在內(nèi)皮下沉積，促進(jìn)AS的發(fā)展。Buck等[18]發(fā)現(xiàn)A-SAA(10～100 mg/L)能夠刺激平滑肌細(xì)胞的增殖和遷移，并直接或間接趨化嗜中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞，促進(jìn)局部炎癥產(chǎn)生誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙。Thompson等[16]表明SAA通過誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)增加蛋白多糖的體外和體內(nèi)合成，并增加蛋白聚糖的氨基聚糖鏈長度和低密度脂蛋白(LDL)對蛋白聚糖的結(jié)合親和力，導(dǎo)致AS病變中LDL滯留增加。此外，急性期蛋白質(zhì)一旦進(jìn)入血管壁，A-SAA通過誘導(dǎo)氧化低密度脂蛋白的內(nèi)皮受體刺激泡沫細(xì)胞形成，并產(chǎn)生大量脂質(zhì)過氧化物促進(jìn)AS形成，SAA能夠抑制膽固醇的反向轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)致血漿膽固醇濃度升高進(jìn)一步促進(jìn)AS形成[19]。SAA作為AS的又一危險(xiǎn)因素應(yīng)該得到廣泛的重視。

2.5肺疾病慢性阻塞性肺疾病病人中的血清SAA水平增加，并且促進(jìn)IL-6產(chǎn)生，IL-6刺激T輔助細(xì)胞-17(Th-17)細(xì)胞聚集和嗜中性粒細(xì)胞趨化因子的產(chǎn)生而促進(jìn)局部炎癥，SAA的這種作用被認(rèn)為是通過人甲酰肽受體2介導(dǎo)的[20]。Ather等[21]發(fā)現(xiàn)SAA激活NLRP3炎癥小體，可增強(qiáng)樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的IL-1β分泌，從而增加局部炎癥反應(yīng)，促進(jìn)小鼠過敏性哮喘。此外，SAA與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)組分相互作用，增強(qiáng)肥大細(xì)胞黏附到ECM，從而進(jìn)一步促進(jìn)過敏反應(yīng)。Biaoxue等[22]通過Meta分析發(fā)現(xiàn)SAA的高水平肯定與肺癌的發(fā)生和發(fā)展相關(guān)，SAA可能是肺癌的潛在指標(biāo)。通過診斷性實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)SAA的增加具有更高的特異性，而敏感性很低，表明SAA可更好地區(qū)分肺癌與其他癌癥，但不用于肺癌的篩查。然而，SAA未增高并不意味著肺癌不存在。中度至重度阻塞性睡眠呼吸暫停征病人的血清SAA水平顯著高于控制組(健康或患有輕度阻塞性睡眠呼吸暫停征者)，表明SAA的升高可能導(dǎo)致這些病人并發(fā)心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)更高[23]。既往CRP是判斷炎癥的經(jīng)典指標(biāo)，但近年來研究表明SAA靈敏性和特異性強(qiáng)于CRP，SAA可以作為呼吸系統(tǒng)疾病的一個(gè)新的生物指標(biāo)。

2.6腫瘤SAA參與腫瘤過程，雖然尚不清楚SAA的血清水平升高是由癌癥相關(guān)性炎癥的作用，還是癌癥的副腫瘤綜合征的結(jié)果，但是SAA水平是許多癌癥中非常敏感的血清標(biāo)志物。反復(fù)性和持續(xù)性的慢性炎癥是導(dǎo)致腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要危險(xiǎn)因素，能夠通過引起DNA的損傷、誘導(dǎo)組織修復(fù)性增殖或免疫環(huán)境改變引起癌變。Landskron等[24]研究發(fā)現(xiàn)SAA刺激ECM黏附蛋白如層粘連蛋白和肝素/硫酸乙酰肝素蛋白聚糖的產(chǎn)生，增強(qiáng)ECM轉(zhuǎn)化，促進(jìn)血管生成和細(xì)胞因子TGF-β、IL-10的產(chǎn)生，進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和進(jìn)展。血清SAA濃度低于10 mg/L的病人的生存概率顯著高于高水平病人，可見血清SAA濃度預(yù)示腫瘤形成的預(yù)后，SAA的濃度和腫瘤的階段密切相關(guān)[25]。Lee等[26]研究發(fā)現(xiàn)SAA促進(jìn)骨髓衍生抑制細(xì)胞(MDSC)的擴(kuò)增，通過限制免疫抗腫瘤活性來促進(jìn)腫瘤發(fā)展。Sung等[27]發(fā)現(xiàn)SAA誘導(dǎo)產(chǎn)生的基質(zhì)金屬蛋白酶也可能對腫瘤細(xì)胞侵襲有影響，這說明SAA可以作為一種監(jiān)測癌癥進(jìn)程以及癌癥種類的生物標(biāo)志物。

2.7其他慢性疾病其他可能與SAA密切相關(guān)的疾病是克羅恩病和淀粉樣變性。患有克羅恩病的病人具有比其他炎性腸病病人更高的血漿SAA水平，這說明SAA是診斷和監(jiān)測克羅恩病的一種比CRP更敏感的急性期標(biāo)志物[28]。SAA在淀粉樣變性的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮明顯作用，SAA經(jīng)蛋白水解切割后，其N末端部分是AA蛋白，通常為76個(gè)氨基酸。AA蛋白產(chǎn)生的機(jī)制至今還不太清楚，但是慢性疾病中反復(fù)或持續(xù)增高的血清SAA濃度是促進(jìn)淀粉樣變性所必需的。AA淀粉樣變的特征在于AA蛋白折疊成極疏水的β-折疊后聚集成寡聚體，這些寡聚體在腎、脾和肝等多個(gè)器官中形成不溶解的原纖維并在器官中的積累而削弱器官的正常功能。

3 總結(jié)

綜上所述，隨著對SAA的基因調(diào)控、蛋白結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能研究的深入，SAA在臨床診斷感染性疾病、慢性疾病和指導(dǎo)臨床治療中都具有重要的作用。目前，用于檢測SAA的方法主要包括放射性免疫測定法、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)、免疫速率散射比濁法、微球捕獲酶免疫法等。這些方法均具有較好的敏感性和特異性，可應(yīng)用于自動化儀器，大大提高了SAA在臨床疾病診斷及判斷預(yù)后中的應(yīng)用價(jià)值。但是SAA的生物學(xué)功能尚未完全明確，在相關(guān)疾病中的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。