Dectin-1受體在相關(guān)疾病中作用的研究進(jìn)展①

肖玉煥 保紅坤

（云南大學(xué)醫(yī)學(xué)院，昆明650091）

C 型凝集素受體（C-type lectin receptors，CLRs）是由一類(lèi)含有C 型凝集素結(jié)構(gòu)域（C-type lectin-like domains，CTLD）的蛋白組成的超家族，能夠廣泛識(shí)別配體，并調(diào)節(jié)多種生理功能［1］。自然殺傷基因復(fù)合體編碼多種激活型和抑制型的CLRs，其中許多在維持免疫平衡中起重要作用［2］。Dectin-1 簇是CLRs V 組的一個(gè)亞群，該亞群由7 個(gè)結(jié)構(gòu)相關(guān)的受體組成。其中Dectin-1 是Dectin-1 簇中的激活型CLR［2］。Dectin-1（基因符號(hào)Clec7a）最初是在樹(shù)突狀細(xì)胞（dendritic cells，DCs）中發(fā)現(xiàn)的，主要由髓細(xì)胞表達(dá)，包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、DCs 和中性粒細(xì)胞［3］。也有證據(jù)表明這種受體在B 細(xì)胞和T 細(xì)胞的亞群中表達(dá)，在上皮細(xì)胞中也有表達(dá)［4］。Dectin-1是一種自然殺傷（natural killer，NK）細(xì)胞受體樣的C 型凝集素，參與了對(duì)真菌病原體的先天免疫反應(yīng)。Dectin-1 作為跨膜信號(hào)受體介導(dǎo)各種細(xì)胞功能，從與真菌結(jié)合、攝取和殺死，到誘導(dǎo)細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生等相關(guān)過(guò)程［2，5］。本篇綜述目的是對(duì)Dectin-1受體進(jìn)行介紹，重點(diǎn)關(guān)注近年來(lái)發(fā)表的研究，綜述其在抗真菌免疫、腸道免疫、自身免疫等方面相關(guān)生理功能的研究進(jìn)展，為進(jìn)一步尋找與之相關(guān)多種疾病的治療靶點(diǎn)和有效藥物提供參考依據(jù)。

1 Dectin-1受體的分子結(jié)構(gòu)

Dectin-1 是一種28 kD Ⅱ型膜蛋白，胞外CTLD通過(guò)短桿連接到跨膜區(qū)，該短桿包含1個(gè)特殊區(qū)域，這個(gè)區(qū)域被定義為碳水化合物識(shí)別域。短桿的長(zhǎng)度可因β-葡聚糖的識(shí)別而改變，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，結(jié)合效率越高。Dectin-1 細(xì)胞質(zhì)尾部含有1 個(gè)基于免疫受體酪氨酸激活基序，它參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的激活。與其他CLRs 相比，Dectin-1 是一種Ca2+非依賴(lài)性的CLRs，因?yàn)樗茏R(shí)別不包含金屬離子的碳水化合物［3，6］。Dectin-1 被選擇性地剪接成兩種主要的亞型，其區(qū)別在于莖部區(qū)域的存在或缺失，這些亞型在不同的細(xì)胞類(lèi)型和小鼠品系中有不同的表達(dá)，并且具有不同的功能［6］。

2 Dectin-1受體的配體識(shí)別

β-葡聚糖是自然界中含量最豐富的多糖之一，Dectin-1 可識(shí)別在植物和真菌細(xì)胞壁中的β-葡聚糖［7］。據(jù)報(bào)道稱(chēng)Dectin-1 也識(shí)別節(jié)肢動(dòng)物中的原肌球蛋白和利什曼蟲(chóng)中未知的配體。研究發(fā)現(xiàn)，失調(diào)的節(jié)肢動(dòng)物原肌球蛋白和Dectin-1 相互作用會(huì)導(dǎo)致過(guò)敏性疾病的易感性增加。在利什曼原蟲(chóng)吞噬過(guò)程中，Dectin-1 的激活促進(jìn)了脾酪氨酸激酶（spleen tyrosine kinase，Syk）依賴(lài)性活性氧的產(chǎn)生，從而引發(fā)了炎癥小體的組裝和對(duì)寄生蟲(chóng)復(fù)制的限制［2，8-9］。此外，研究者們也發(fā)現(xiàn)一些內(nèi)源性配體，包括波形蛋白、半乳糖化免疫球蛋白和半乳糖蛋白［2，10］。Dectin-1還可以識(shí)別許多真菌物種，包括人類(lèi)主要的病原體，例如曲霉屬真菌、念珠菌、肺囊蟲(chóng)屬等［2，6］。除真菌外，Dectin-1 還能識(shí)別結(jié)核分枝桿菌，但Dectin-1是如何識(shí)別這些病原體的目前尚不清楚［11］。

3 Dectin-1受體與疾病的關(guān)系

3.1 Dectin-1 與腸道真菌感染 在真菌病原體中，β-葡聚糖是含量最豐富的多糖之一，Dectin-1 通過(guò)識(shí)別β-葡聚糖來(lái)驅(qū)動(dòng)許多致病真菌物種的保護(hù)性宿主反應(yīng)［12-13］。TAYLOR等［14］研究發(fā)現(xiàn)缺乏Dectin-1的小鼠容易感染白色念珠菌，即使存在調(diào)理素的情況下，缺乏Dectin-1 的白細(xì)胞對(duì)真菌的反應(yīng)明顯減弱。在體內(nèi)，由于真菌感染后炎癥細(xì)胞募集減少，白細(xì)胞反應(yīng)受損，而導(dǎo)致真菌負(fù)擔(dān)顯著增加，真菌傳播性增強(qiáng)。說(shuō)明Dectin-1 敲除小鼠對(duì)真菌的炎癥反應(yīng)能力下降。這表明通過(guò)Dectin-1對(duì)β-葡聚糖的識(shí)別是真菌病原體的先天免疫反應(yīng)中重要的組成部分之一［12，14］。

Dectin-1 對(duì)于維持胃腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定具有重要的作用，通過(guò)識(shí)別微生物群中的特定真菌以及食物中的β-葡聚糖，Dectin-1 可以加重結(jié)腸炎的嚴(yán)重程度［3，15］。ILIEV 等［16］研究者 使 用 葡聚糖硫酸酯鈉（dextran sulfate sodium，DSS）破壞黏膜屏障的小鼠結(jié)腸炎模型中，發(fā)現(xiàn)Dectin-1-/-小鼠在結(jié)腸炎誘導(dǎo)過(guò)程中的炎癥反應(yīng)增強(qiáng)。根據(jù)尿液檢測(cè)，研究者在人CLEC7A 基因中確定了與潰瘍性結(jié)腸炎顯著相關(guān)的一些單核苷酸多態(tài)性。此外，研究者還發(fā)現(xiàn)全身感染白色念珠菌的Dectin-1 敲除小鼠胃腸道中真菌負(fù)擔(dān)增加和細(xì)胞因子產(chǎn)生失調(diào)［17］。這表明Dectin-1 在保護(hù)胃腸道免受真菌介導(dǎo)的炎癥中起著至關(guān)重要的作用。RAHABI 等［18］研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)腸炎期間，骨髓細(xì)胞上Dectin-1 的缺失可預(yù)防腸道炎癥，而缺乏甘露糖受體（mannose receptor，MR）則會(huì)使炎癥惡化。 此外，Dectin-1 通過(guò)產(chǎn)生CCL2，促進(jìn)Ly6ChighCCR2high單核細(xì)胞亞群從血液向炎癥性結(jié)腸浸潤(rùn)，一旦進(jìn)入組織，它們會(huì)分化為炎癥性巨噬細(xì)胞。最后，研究證明了炎癥性腸病患者發(fā)生的腸道炎癥與Dectin-1、CCL2、LTB4 的過(guò)表達(dá)和MR 的下調(diào)相關(guān)，提示該機(jī)制可能參與了人腸道炎癥的發(fā)病機(jī)制?？傊鲜霰砻骶奘杉?xì)胞上的Dectin-1和MR是腸道炎癥過(guò)程中黏膜炎癥反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)因子。

DRUMMOND 等［19］研究發(fā)現(xiàn)Dectin-1 受體是真菌感染期間，胃腸道中專(zhuān)門(mén)參與控制CD4+T 細(xì)胞反應(yīng)的受體。在感染期間，Dectin-1 的缺失導(dǎo)致腸系膜淋巴結(jié)中DCs 數(shù)量的減少，以及導(dǎo)致CD4+T 細(xì)胞激活失敗，說(shuō)明有效的CD4+T 細(xì)胞激活可能需要Dectin-1 的參與。由于DCs 反應(yīng)的消失和T 細(xì)胞激活失敗，導(dǎo)致了CD4+T 細(xì)胞凋亡的顯著增加和胃腸道相關(guān)淋巴組織細(xì)胞數(shù)量的減少。在胃腸道中，抗原特異性CD8+T 細(xì)胞反應(yīng)不需要Dectin-1。這表明Dectin-1 對(duì)于驅(qū)動(dòng)胃腸道中真菌特異性CD4+T 細(xì)胞反應(yīng)是必要的，以及在真菌感染期間，CD4+T 細(xì)胞在胃腸道中的存活需要Dectin-1 的參與。TETSUYA等［20］研究發(fā)現(xiàn)結(jié)腸炎嚴(yán)重程度的增加與Dectin-1 誘導(dǎo)核轉(zhuǎn)錄因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）激活和促炎細(xì)胞因子分泌的增加有關(guān)。該研究表明Dectin-1通過(guò)激活LRRK2導(dǎo)致NF-κB 活性增加，并且這種激活可以抑制自噬。且體內(nèi)基因LRRK2 抑制劑降低了小鼠DCs 中Dectin-1 誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子-α的產(chǎn)生，并改善DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎。Dectin-1 的上述功能對(duì)理解腸道免疫和真菌感染的易感性具有重要意義。

3.2 Dectin-1 參與肥胖的發(fā)病機(jī)制 CASTOLDI等［21］研究發(fā)現(xiàn)了Dectin-1 在肥胖和胰島素耐受性（insulin resistance，IR）中起重要的作用。MyD88 在骨髓細(xì)胞中表達(dá)，而在脂肪細(xì)胞中不表達(dá)，它是肥胖誘導(dǎo)的IR、脂肪組織（adipose tissue，AT）炎癥和AT巨噬細(xì)胞極化的促炎作用所必需的。MyD88的缺失加劇了肥胖誘導(dǎo)的IR 和AT 巨噬細(xì)胞向促炎表型的極化。研究者觀察到Dectin-1 在食源性肥胖小鼠和MyD88 敲除小鼠中表達(dá)升高，阻斷Dectin-1 可以抑制CD11c+AT 巨噬細(xì)胞極化和IR。在使用Dectin-1激動(dòng)劑處理小鼠5 周后，在不改變腸道菌群的情況下，Dectin-1激活誘導(dǎo)了CD11c+AT巨噬細(xì)胞極化，加重了脂肪組織炎癥反應(yīng)，破壞了葡萄糖穩(wěn)態(tài)。Dectin-1 表達(dá)可導(dǎo)致M1 巨噬細(xì)胞極化和脂肪細(xì)胞胰島素敏感性受損。在瘦型和食源性肥胖小鼠中阻斷Dectin-1信號(hào)可以改善葡萄糖穩(wěn)態(tài)和胰島素敏感性。此外，也有研究發(fā)現(xiàn)Dectin-1 在肥胖人群中的表達(dá)增加，并影響人的AT 和IR。因此，在MyD88 缺失的情況下，Dectin-1通過(guò)促進(jìn)促炎性巨噬細(xì)胞極化來(lái)調(diào)節(jié)AT 炎癥，并且激活Dectin-1加重了肥胖和IR。上述研究表明Dectin-1 可能是治療與慢性非溶解性炎癥相關(guān)聯(lián)的肥胖和IR患者的重要靶點(diǎn)。

3.3 Dectin-1與缺血性心臟病有關(guān) FAN等［22］研究發(fā)現(xiàn)，Dectin-1 主要表達(dá)于心肌巨噬細(xì)胞，它可以通過(guò)誘導(dǎo)促炎性M1巨噬細(xì)胞極化、Ly-6C+單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，在心肌缺血再灌注損傷中起致病性作用。在心肌缺血再灌注損傷早期，巨噬細(xì)胞上主要表達(dá)的模式識(shí)別受體Dectin-1 水平增加。Dectin-1 缺乏和抑制使心臟功能明顯改善，心肌細(xì)胞凋亡減少，且與M1 巨噬細(xì)胞極化、Ly-6C+單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)減少相關(guān)。然而，激活Dectin-1 與其激動(dòng)劑具有相反的效果。LI等［23］最新研究發(fā)現(xiàn)在心肌梗死后心肌細(xì)胞Dectin-1 上調(diào)，部分是通過(guò)激活NF-κB 和NLRP3 炎癥小體信號(hào)，從而導(dǎo)致心臟重構(gòu)和心臟功能障礙。而在體內(nèi)注射腺相關(guān)病毒9型介導(dǎo)的Dectin-1 沉默，可顯著降低心肌梗死后小鼠的心肌纖維化、心肌擴(kuò)張并改善心臟功能，這表明Dectin-1可能作為缺血性心臟病的治療靶點(diǎn)。因此，在患者中選擇性抑制Dectin-1 信號(hào)通路可能是預(yù)防心肌缺血性損傷和心肌重塑的一種新的治療方法。

3.4 Dectin-1與自身免疫性疾病有關(guān) DCs對(duì)凋亡細(xì)胞（apoptosis cells，ACs）的攝取和誘導(dǎo)DCs耐受表型的調(diào)節(jié)作用是建立外周自身抗原耐受性的重要機(jī)制［24］。目前，其所涉及的受體和潛在的信號(hào)通路尚不完全清楚。BODE 等［25］最新研究發(fā)現(xiàn)Dectin-1在自身免疫性疾病中具有重要的作用，發(fā)現(xiàn)Dectin-1是一種關(guān)鍵的致耐性受體。它與ACs暴露的幾個(gè)膜聯(lián)蛋白（膜聯(lián)蛋白A1、A5、A13）的核心區(qū)域的結(jié)合具有很強(qiáng)的親和力。在不同病原體衍生的β-葡聚糖的相互作用位點(diǎn)上，膜聯(lián)蛋白與Dectin-1 結(jié)合后致耐受性信號(hào)會(huì)誘導(dǎo)Syk 的選擇性磷酸化，導(dǎo)致NADPH 氧化酶-2（NADPH oxidase-2，NOX-2）的激活和活性氧（reactive oxygen species，ROS）的適度產(chǎn)生。這表明Dectin-1缺失的小鼠會(huì)形成自身免疫性疾病，并對(duì)ACs產(chǎn)生更強(qiáng)的免疫反應(yīng)。這個(gè)重要的免疫檢查點(diǎn)系統(tǒng)，為ACs 的免疫抑制信號(hào)與維持外周免疫耐受之間提供了聯(lián)系。ACs衍生的膜聯(lián)蛋白的分子途徑是通過(guò)NOX-2 衍生的ROSs 來(lái)刺激Dectin-1 和誘導(dǎo)細(xì)胞抑制DCs，這是外周免疫耐受的重要機(jī)制。

3.5 Dectin-1 與過(guò)敏有關(guān) ITO 等［26］研究者使用Dectin-1敲除（Clec7a-/-）小鼠觀察Dectin-1是否參與室內(nèi)塵螨（house dust mite，HDM）誘導(dǎo)的氣道過(guò)敏性炎癥反應(yīng)。 研究發(fā)現(xiàn)，與野生型小鼠相比，在Clec7a-/-小鼠中HDM 誘導(dǎo)的嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞在呼吸道中的數(shù)量明顯減少。此外，HDM 致敏的Clec7a-/-小鼠中縱隔淋巴結(jié)細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子IL-5、IL-13 和IL-17 也減少。Dectin-1 在CD11b+DCs 上表達(dá)，而CD11b+DCs 是氣道過(guò)敏性炎癥發(fā)展的關(guān)鍵DCs 亞群，但在CD103+DCs、漿細(xì)胞樣DCs 或肺上皮細(xì)胞上不表達(dá)。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組分析顯示，在Clec7a-/-小鼠的DCs中，包括CCR7在內(nèi)的趨化因子/趨化因子受體的表達(dá)降低，而CCR7 是DCs 向引流淋巴結(jié)遷移所必需的。 與野生型小鼠相比，Clec7a-/-小鼠縱隔淋巴結(jié)中HDM 標(biāo)記的CD11b+DCs數(shù)量明顯減少。這些結(jié)果表明在CD11b+DCs 上表達(dá)的Dectin-1 通過(guò)誘導(dǎo)DCs 趨化因子/趨化因子受體的表達(dá)，感受HDM 提取物中的某些分子，在HDM誘導(dǎo)的氣道過(guò)敏性炎癥反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。該研究結(jié)果提示Dectin-1 或其下游信號(hào)分子可能是治療嚴(yán)重哮喘新的治療靶點(diǎn)。

3.6 Dectin-1 與癌癥有關(guān) Dectin-1 在癌癥中具有促進(jìn)或預(yù)防腫瘤發(fā)生的雙重功能，例如，DALEY等［10］研究發(fā)現(xiàn)Dectin-1 受體和其配體在胰腺導(dǎo)管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDA）的上皮細(xì)胞和炎癥細(xì)胞中高度表達(dá)，并伴有相關(guān)信號(hào)中間體的上調(diào)。Dectin-1 信號(hào)通路促進(jìn)了PDA 的進(jìn)展，而Dectin-1 的缺失對(duì)PDA 有保護(hù)作用。目前，阻斷Galectin-9 對(duì)PDA 有保護(hù)作用，而Dectin-1 和Galectin-9 軸在調(diào)節(jié)PDA 中CD4+和CD8+T 細(xì)胞向免疫原性或耐受性表型轉(zhuǎn)變的過(guò)程中起關(guān)鍵作用，并調(diào)節(jié)致癌進(jìn)展的過(guò)程。在PDA 中，Dectin-1 介導(dǎo)對(duì)腫瘤相關(guān)Galectin-9 的識(shí)別抑制了保護(hù)性T 細(xì)胞應(yīng)答。表明將來(lái)在臨床上阻斷Dectin-1 下游的信號(hào)通路可能是一種對(duì)胰腺腫瘤發(fā)生的有效治療策略。與此相反，ZHAO 等［27］研究發(fā)現(xiàn)在患有黑色素瘤或骨髓瘤的小鼠中，Dectin-1 激活的DCs 通過(guò)在體內(nèi)誘導(dǎo)Th9細(xì)胞和IL-9的產(chǎn)生介導(dǎo)其抗腫瘤作用。Dectin-1介導(dǎo)的對(duì)腫瘤細(xì)胞上N-聚糖結(jié)構(gòu)的識(shí)別可以激活具有殺腫瘤活性的NK 細(xì)胞。Dectin-1 激活的DCs是Th9 細(xì)胞和抗腫瘤免疫的強(qiáng)大誘導(dǎo)因子，這可能具有重要的臨床意義［1，27］。

4 結(jié)語(yǔ)

Dectin-1作為C型凝集素受體家族中的一員，在小鼠抗真菌免疫方面的研究最多。近年來(lái)研究者們不斷深入對(duì)Dectin-1 在多種疾病中的生理作用進(jìn)行相關(guān)研究，筆者通過(guò)整理近幾年的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)Dectin-1 的作用并不局限于抗真菌免疫方面。Dectin-1 還參與肥胖的發(fā)病機(jī)制，在缺血性心臟病、自身免疫性疾病、過(guò)敏和癌癥中也具有重要的作用。今后，在感染性和非感染性疾病的治療中，Dectin-1可能是一個(gè)重要的治療靶點(diǎn)。隨著研究者對(duì)Dectin-1 受體的進(jìn)一步深入了解將為疾病的診斷和治療開(kāi)辟新的可能性。目前，關(guān)于Dectin-1 在多種疾病發(fā)生發(fā)展的過(guò)程中涉及相關(guān)的信號(hào)通路的研究缺乏整體性和系統(tǒng)性。還存在一些不同細(xì)胞上表達(dá)的Dectin-1 在不同疾病中的作用并不統(tǒng)一，甚至是互相矛盾的觀點(diǎn)。因此，在今后的研究中還應(yīng)深入拓展Dectin-1 在其他疾病中的作用，進(jìn)一步探索Dectin-1 具體作用機(jī)理和其他受體相互作用過(guò)程中所涉及的相關(guān)信號(hào)通路。