论文部分内容阅读
摘要：钙卫蛋白是一种由S100A8与S100A9蛋白聚合形成的异源二聚体，主要在中性粒细胞、单核、巨噬细胞中表达，具有促进炎症反应的作用，在血液、粪便、尿液、关节液等体液及黏膜皮肤、肾脏等组织中均可检测到，炎症性肠病、类风湿性关节炎、脊柱关节炎、系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病均可见钙卫蛋白表达升高，其中以粪钙卫蛋白与炎症性肠病的相关性研究得较为深入。钙卫蛋白在自身免疫性疾病中作用的阐明将为自身免疫性疾病的诊治提供新的思路。
关键词：钙卫蛋白;S100A8/A9;MRP8/14;自身免疫性疾病
【中图分类号】R446.62 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026（2021）08-369-01
钙卫蛋白属于S-100样蛋白家族，是由S100A8（MRP8/钙卫蛋白a）与S100A9（MRP14/钙卫蛋白b）形成的异源二聚体蛋白复合物，具有抗微生物活性、调节炎症过程、诱导恶性细胞凋亡的作用，可用于自身免疫性疾病、肿瘤、心血管疾病等的诊断及病情评估，在血液、粪便、尿液、关节液等体液及组织中均可检测到，目前以其在自身免疫性疾病中应用最为广泛。现本文就钙卫蛋白在自身免疫性疾病中的作用予以综述。
1.钙卫蛋白的结构及其在炎症反应中的作用机制
S-100样蛋白属于EF-hand结构蛋白，EF-Hand结构包括两个α螺旋和中间一个非螺旋结构的环状区域，环状区域为钙离子结合环，通过主、侧链上的氧原子提供电子与Ca2+结合，从而形成钙离子结合蛋白。钙卫蛋白由S100A8与S100A9聚合而成，两者面对面地排列，螺旋结构聚集在一起形成疏水区，短β片反平行排列，β片间形成的氢键将两个EF环相连接，从而形成蛋白二聚体。钙卫蛋白按功能分类属于信号蛋白，主要通过钙离子诱导蛋白构象变化，导致疏水区的靶蛋白结合位点暴露，从而发挥其信号调节功能[1]。
在炎症反应中，钙卫蛋白的表达既受到炎症因子的调控，也能参与到炎症反应的调节。S100A8与S100A9基因位于染色体1q21位置，分别具有3个外显子，其中第2、3外显子可编码蛋白，调控S100A8与S100A9基因启动子的转录因子CCAAT增强子结合蛋白α、CCAAT增强子结合蛋白β等的表达可受炎性因子的调控，炎性因子通过p38丝裂原活化蛋白激酶信号通路、蛋白激酶K信号通路等途径，上调CCAAT增强子结合蛋白α、CCAAT增强子结合蛋白β等转录因子，转录因子与基因启动子结合，导致钙卫蛋白基因的表达上升[2]。钙卫蛋白主要存在于细胞胞浆内，受到刺激时可转移至细胞骨架及细胞膜上，当中性粒细胞死亡破坏时释放出钙卫蛋白，这可能是炎症时组织及体液中钙卫蛋白含量升高的原因，但也有研究认为细胞可以主动分泌钙卫蛋白，导致炎症反应中钙卫蛋白水平升高。钙卫蛋白释放至细胞外后发挥其信号蛋白的功能，结合Toll样受体4、晚期糖基化终末产物受体，与受体结合后可激活转录因子，从而促进细胞分泌炎症因子 [3]。
2.钙卫蛋白与自身免疫性疾病
2.1钙卫蛋白与炎症性肠病
炎症性肠病主要包括溃疡性结肠炎及克罗恩病，目前以消化内镜检查作为主要的诊断技术，炎症性肠病患者粪钙卫蛋白水平与肠道炎症程度相关，息肉、结肠癌等疾病FC水平虽同样可以升高却显著低于炎症性肠病。活动期溃疡性结肠炎患者的肠组织中大部分的粒细胞和巨噬细胞中均可发现钙卫蛋白，在非炎症性的肠道黏膜中，S100A8、S100A9存在于固有层中，而在炎症黏膜中，不仅固有层，上皮层同样可发现大量S100A8、S100A9表达[4]，提示炎症性肠病患者粪钙卫蛋白水平升高与肠组织炎症细胞大量分泌钙卫蛋白相关。
2.2钙卫蛋白与自身免疫性关节炎
自身免疫性关节炎患者血清及关节液的钙卫蛋白水平较健康对照组显著升高[5]，并且较CRP更能反映疾病的活动性，研究发现CRP正常但关节影像学显示疾病活动的患者较影像学缓解的患者，其钙卫蛋白水平更高。不同疾病亚型血清钙卫蛋白含量存在着差异，在幼年特发性关节炎中全身型患者高于其他亚型，强直性脊柱炎中周围性关节炎患者高于单纯轴性关节炎患者，另有研究发现，关节液中钙卫蛋白水平较血清更高，粪钙卫蛋白水平较高的强直性脊柱炎患者合并肠道病变克罗恩病的可能性更大，上述特点也提示了钙卫蛋白水平与炎症反应程度及炎症部位具有很大相关性。
2.3钙卫蛋白与系统性红斑狼疮
系统性红斑狼疮（SLE）患者血清、尿液中钙卫蛋白水平高于健康对照组，钙卫蛋白的升高与器官损害、疾病活动性相关，累及关节或肾脏时SLE患者的血清钙卫蛋白较高，狼疮性肾炎活动时尿液钙卫蛋白水平和尿液/血清比值升高，肾组织中S100A8、S100A9mRNA表达水平升高也提示早期肾功能损害可能。SLE患者浆细胞样树突状细胞、单核细胞和中性粒细胞可以合成钙卫蛋白，免疫复合物刺激可上调细胞表面钙卫蛋白水平，活化的多形核中性粒细胞吞噬免疫复合物的能力与S100A8/A9水平升高有关。
2.4钙卫蛋白与川崎病
川崎病又名皮肤黏膜淋巴结综合征，是一种儿童时期常见的自限性血管炎。川崎病患儿急性期出现冠状动脉损害时血清钙卫蛋白水平、单核细胞中钙卫蛋白的表达水平显著升高[6]，儿童时期患有巨型冠状动脉瘤的患者成人后其钙卫蛋白水平仍升高。血清钙卫蛋白与循环内皮细胞数量呈正相关。
2.5钙卫蛋白与其他自身免疫性疾病
研究发现系统性硬化、成人STILL病、葡萄膜炎、白塞病、IgA肾病[7]中血清钙卫蛋白的表达水平升高，复发性阿弗他溃疡活动期患者唾液钙卫蛋白水平升高[8]。Nistala K等[9]发现青少年皮肌炎血清MRP8/14与疾病活动性相关，在皮肌炎肌肉组织中，CD68+巨噬细胞广泛表达MRP8/14，人成肌细胞培养发现MRP8可导致MCP-1和IL-6的分泌。Pepper RJ等[10]通过对ANCA相关性血管炎患者研究发现，活动期、复发患者钙卫蛋白水平升高，缓解期患者钙卫蛋白水平下降却未达到正常，肾活检免疫组化检查提示局灶性或半月形肾小球病变患者钙保护素表达最高，而硬化患者鈣保护素表达最低。王凤英等[11]发现过敏性紫癜患儿血清钙卫蛋白表达量低于对照儿童，混合型过敏性紫癜患儿低于单纯型患儿，过敏性紫癜患儿的钙卫蛋白的表达量无性别差异。 综上所述，钙卫蛋白在多种自身免疫性性疾病不同体液中表达升高，且与疾病活动度相关，但其作用机制尚不十分明确，判断疾病活动性的切点值尚无统一标准，上述问题的阐明将为自身免疫性疾病的诊治提供新的思路。
参考文献：
[1]吁亭，赵宇威，余绍宁.EF-Hand蛋白研究进展[J].生物物理学，2013（1）：1-10.
[2]邹燕桃，郭勇，唐滢，等.人类S100A8/A9基因的转录调控[J].生命的化学，2016，36（03）：293-297.
[3]王娟，李磊，罗海华，等.MRP8/MRP14诱导腹腔巨噬细胞释放炎性细胞因子[J].南方医科大学学报，2017，37（09）：1164-1170.
[4]李泽亮，于代友，陈雯，等.钙卫蛋白在类风湿关节炎患者病情判断中的意义[J].山西医药杂志，2015，44（22）：2693-2694.
[5]陈士芳，许瑜佳，殷丽娟，等.强直性脊柱炎患者血清及关节液中S100A8/9水平变化及意义[J].浙江医学，2017，39（21）：1895-1897+1900.
[6] 胡静，钱炜，李红，等.川崎病患儿急性期单核细胞S100 A8/A9蛋白表达及其与冠状动脉损害的关系[J].中国中西医结合儿科学，2017，9（05）：386-389.
[7]张雪丽，刘翠华，张迎辉，等.血清S100A8/A9水平与IgA肾病患儿病变活动性的相关性[J].热带医学杂志，2020，20（04）：521-524+561.
[8]强璐，王雨萌，徐林.唾液钙卫蛋白水平与复发性阿弗他溃疡活动期的关系[J].中华实用诊断与治疗杂志，2019，33（05）：455-457.
[9] Kiran Nistala，Hemlata Varsani， Helmut Wittkowski， Thomas Vogl，Petra Krol， et al. Myeloid related protein induces muscle derived inflammatory mediators in juvenile dermatomyositis[J]. Arthritis Research & Therapy，2013，15（5）.
[10]Pepper Ruth J， Hamour Sally， Chavele Konstantia-Maria， et al. Leukocyte and serum S100A8/S100A9 expression reflects disease activity in ANCA-associated vasculitis and glomerulonephritis.[J]. Kidney international，2013，83（6）.
[11]王鳳英，黄路圣，徐康，等.钙卫蛋白和晚期糖基化终末产物受体在儿童过敏性紫癜中的表达研究[J].南京医科大学学报（自然科学版），2017，37（03）：364-367.
关键词：钙卫蛋白;S100A8/A9;MRP8/14;自身免疫性疾病
【中图分类号】R446.62 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026（2021）08-369-01
钙卫蛋白属于S-100样蛋白家族，是由S100A8（MRP8/钙卫蛋白a）与S100A9（MRP14/钙卫蛋白b）形成的异源二聚体蛋白复合物，具有抗微生物活性、调节炎症过程、诱导恶性细胞凋亡的作用，可用于自身免疫性疾病、肿瘤、心血管疾病等的诊断及病情评估，在血液、粪便、尿液、关节液等体液及组织中均可检测到，目前以其在自身免疫性疾病中应用最为广泛。现本文就钙卫蛋白在自身免疫性疾病中的作用予以综述。
1.钙卫蛋白的结构及其在炎症反应中的作用机制
S-100样蛋白属于EF-hand结构蛋白，EF-Hand结构包括两个α螺旋和中间一个非螺旋结构的环状区域，环状区域为钙离子结合环，通过主、侧链上的氧原子提供电子与Ca2+结合，从而形成钙离子结合蛋白。钙卫蛋白由S100A8与S100A9聚合而成，两者面对面地排列，螺旋结构聚集在一起形成疏水区，短β片反平行排列，β片间形成的氢键将两个EF环相连接，从而形成蛋白二聚体。钙卫蛋白按功能分类属于信号蛋白，主要通过钙离子诱导蛋白构象变化，导致疏水区的靶蛋白结合位点暴露，从而发挥其信号调节功能[1]。
在炎症反应中，钙卫蛋白的表达既受到炎症因子的调控，也能参与到炎症反应的调节。S100A8与S100A9基因位于染色体1q21位置，分别具有3个外显子，其中第2、3外显子可编码蛋白，调控S100A8与S100A9基因启动子的转录因子CCAAT增强子结合蛋白α、CCAAT增强子结合蛋白β等的表达可受炎性因子的调控，炎性因子通过p38丝裂原活化蛋白激酶信号通路、蛋白激酶K信号通路等途径，上调CCAAT增强子结合蛋白α、CCAAT增强子结合蛋白β等转录因子，转录因子与基因启动子结合，导致钙卫蛋白基因的表达上升[2]。钙卫蛋白主要存在于细胞胞浆内，受到刺激时可转移至细胞骨架及细胞膜上，当中性粒细胞死亡破坏时释放出钙卫蛋白，这可能是炎症时组织及体液中钙卫蛋白含量升高的原因，但也有研究认为细胞可以主动分泌钙卫蛋白，导致炎症反应中钙卫蛋白水平升高。钙卫蛋白释放至细胞外后发挥其信号蛋白的功能，结合Toll样受体4、晚期糖基化终末产物受体，与受体结合后可激活转录因子，从而促进细胞分泌炎症因子 [3]。
2.钙卫蛋白与自身免疫性疾病
2.1钙卫蛋白与炎症性肠病
炎症性肠病主要包括溃疡性结肠炎及克罗恩病，目前以消化内镜检查作为主要的诊断技术，炎症性肠病患者粪钙卫蛋白水平与肠道炎症程度相关，息肉、结肠癌等疾病FC水平虽同样可以升高却显著低于炎症性肠病。活动期溃疡性结肠炎患者的肠组织中大部分的粒细胞和巨噬细胞中均可发现钙卫蛋白，在非炎症性的肠道黏膜中，S100A8、S100A9存在于固有层中，而在炎症黏膜中，不仅固有层，上皮层同样可发现大量S100A8、S100A9表达[4]，提示炎症性肠病患者粪钙卫蛋白水平升高与肠组织炎症细胞大量分泌钙卫蛋白相关。
2.2钙卫蛋白与自身免疫性关节炎
自身免疫性关节炎患者血清及关节液的钙卫蛋白水平较健康对照组显著升高[5]，并且较CRP更能反映疾病的活动性，研究发现CRP正常但关节影像学显示疾病活动的患者较影像学缓解的患者，其钙卫蛋白水平更高。不同疾病亚型血清钙卫蛋白含量存在着差异，在幼年特发性关节炎中全身型患者高于其他亚型，强直性脊柱炎中周围性关节炎患者高于单纯轴性关节炎患者，另有研究发现，关节液中钙卫蛋白水平较血清更高，粪钙卫蛋白水平较高的强直性脊柱炎患者合并肠道病变克罗恩病的可能性更大，上述特点也提示了钙卫蛋白水平与炎症反应程度及炎症部位具有很大相关性。
2.3钙卫蛋白与系统性红斑狼疮
系统性红斑狼疮（SLE）患者血清、尿液中钙卫蛋白水平高于健康对照组，钙卫蛋白的升高与器官损害、疾病活动性相关，累及关节或肾脏时SLE患者的血清钙卫蛋白较高，狼疮性肾炎活动时尿液钙卫蛋白水平和尿液/血清比值升高，肾组织中S100A8、S100A9mRNA表达水平升高也提示早期肾功能损害可能。SLE患者浆细胞样树突状细胞、单核细胞和中性粒细胞可以合成钙卫蛋白，免疫复合物刺激可上调细胞表面钙卫蛋白水平，活化的多形核中性粒细胞吞噬免疫复合物的能力与S100A8/A9水平升高有关。
2.4钙卫蛋白与川崎病
川崎病又名皮肤黏膜淋巴结综合征，是一种儿童时期常见的自限性血管炎。川崎病患儿急性期出现冠状动脉损害时血清钙卫蛋白水平、单核细胞中钙卫蛋白的表达水平显著升高[6]，儿童时期患有巨型冠状动脉瘤的患者成人后其钙卫蛋白水平仍升高。血清钙卫蛋白与循环内皮细胞数量呈正相关。
2.5钙卫蛋白与其他自身免疫性疾病
研究发现系统性硬化、成人STILL病、葡萄膜炎、白塞病、IgA肾病[7]中血清钙卫蛋白的表达水平升高，复发性阿弗他溃疡活动期患者唾液钙卫蛋白水平升高[8]。Nistala K等[9]发现青少年皮肌炎血清MRP8/14与疾病活动性相关，在皮肌炎肌肉组织中，CD68+巨噬细胞广泛表达MRP8/14，人成肌细胞培养发现MRP8可导致MCP-1和IL-6的分泌。Pepper RJ等[10]通过对ANCA相关性血管炎患者研究发现，活动期、复发患者钙卫蛋白水平升高，缓解期患者钙卫蛋白水平下降却未达到正常，肾活检免疫组化检查提示局灶性或半月形肾小球病变患者钙保护素表达最高，而硬化患者鈣保护素表达最低。王凤英等[11]发现过敏性紫癜患儿血清钙卫蛋白表达量低于对照儿童，混合型过敏性紫癜患儿低于单纯型患儿，过敏性紫癜患儿的钙卫蛋白的表达量无性别差异。 综上所述，钙卫蛋白在多种自身免疫性性疾病不同体液中表达升高，且与疾病活动度相关，但其作用机制尚不十分明确，判断疾病活动性的切点值尚无统一标准，上述问题的阐明将为自身免疫性疾病的诊治提供新的思路。
参考文献：
[1]吁亭，赵宇威，余绍宁.EF-Hand蛋白研究进展[J].生物物理学，2013（1）：1-10.
[2]邹燕桃，郭勇，唐滢，等.人类S100A8/A9基因的转录调控[J].生命的化学，2016，36（03）：293-297.
[3]王娟，李磊，罗海华，等.MRP8/MRP14诱导腹腔巨噬细胞释放炎性细胞因子[J].南方医科大学学报，2017，37（09）：1164-1170.
[4]李泽亮，于代友，陈雯，等.钙卫蛋白在类风湿关节炎患者病情判断中的意义[J].山西医药杂志，2015，44（22）：2693-2694.
[5]陈士芳，许瑜佳，殷丽娟，等.强直性脊柱炎患者血清及关节液中S100A8/9水平变化及意义[J].浙江医学，2017，39（21）：1895-1897+1900.
[6] 胡静，钱炜，李红，等.川崎病患儿急性期单核细胞S100 A8/A9蛋白表达及其与冠状动脉损害的关系[J].中国中西医结合儿科学，2017，9（05）：386-389.
[7]张雪丽，刘翠华，张迎辉，等.血清S100A8/A9水平与IgA肾病患儿病变活动性的相关性[J].热带医学杂志，2020，20（04）：521-524+561.
[8]强璐，王雨萌，徐林.唾液钙卫蛋白水平与复发性阿弗他溃疡活动期的关系[J].中华实用诊断与治疗杂志，2019，33（05）：455-457.
[9] Kiran Nistala，Hemlata Varsani， Helmut Wittkowski， Thomas Vogl，Petra Krol， et al. Myeloid related protein induces muscle derived inflammatory mediators in juvenile dermatomyositis[J]. Arthritis Research & Therapy，2013，15（5）.
[10]Pepper Ruth J， Hamour Sally， Chavele Konstantia-Maria， et al. Leukocyte and serum S100A8/S100A9 expression reflects disease activity in ANCA-associated vasculitis and glomerulonephritis.[J]. Kidney international，2013，83（6）.
[11]王鳳英，黄路圣，徐康，等.钙卫蛋白和晚期糖基化终末产物受体在儿童过敏性紫癜中的表达研究[J].南京医科大学学报（自然科学版），2017，37（03）：364-367.