高迁移率族蛋白在心血管系统疾病中的作用
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高迁移率族蛋白在心血管系统疾病中的作用
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高迁移率族蛋白在心血管系统疾病中的作用
刘
敏杨俊(三峡大学第一临床医学院宜昌市中心医院心内科,湖北宜昌443003)
[关键词】HMGBI;心血管疾病[中图分类号】R542.4
(文献标识码]A
[文章编号)1005-920212010)1%2547-02
高迁移率族蛋白(HMGB)属核内蛋白,因其在聚丙烯酰胺凝胶电泳中具有高迁移能力而得名,包括HMGA、HMGB、
成员,能结合多种配体。研究发现,HMGBl与RAGE在细胞表
面结合可引起RAGE表达上调"’。HMGBl与RAGE结合诱导
细胞内的信号转导主要涉及两条通路。一条为Rac和Cdc42途径,导致细胞骨架重建;另一条为Ras丝裂原活化蛋白肌酶
(mitogenactivatedproteinkinases,MAPK)途径和核因子KB(NF-
HMGN三个家族。HMGB家族含HMGBl、2、3三个成别“。
其中,HMGBl是唯一可释放至胞外并具有细胞因子活性的分子。研究表明嵋J。HMGBI在心血管疾病的发生、发展及转归中起着重要作用。以下主要对近年来HMGBI在心血管疾病中作用的研究进展作一综述。
KB)移位介导的炎性反应旧’。有实验显示抑制HMGBl与
RAGE的相互作用能阻断MAPK和NF-KB活化¨o,同时可部分
减少HMGBl诱导的炎性细胞因子产生…。
2.2
1
HMGBl的结构与分布
HMGBl分子含与DNA结合的结构域A盒和B盒及一个
HMGBl与TLR相结合
除RAGE外,TLR2和TLR4亦
能作为HMGBI的受体,与其相互作用诱导细胞活化招募髓系分化蛋白88(MyD88)和IL-1受体相关激酶(IRAK),后者和下游调节因子TRAF相互作用,促进TAKI和TAB2复合物的形成,进而激活MAPK途径和NF-KB的移位¨o。Park等一。发现,rI’l,R2和TLR4可与巨噬细胞、中性粒细胞分泌的HMGBI结合促使NF.KB活化,诱导炎症发生。Shimamoto等¨叫发现,I/R损伤小鼠的肺组织匀浆中11.R4mRNA和HMGBI均比假手术组显著增加,和野生型小鼠相比TLR4缺失小鼠肺血管通透性指数显著降低,NF—KB和激活蛋白-1(aetivatorprotein一1,AP-1)水平也显著降低,提示TLR4的缺失后削弱了TLR4一HMGBl的相互结合,阻断下游信号通路的活化阻止了I/R损伤时组织器官发生损伤的级联反应。
高度重复并富含酸性氨基酸的c末端。其中B盒前20个氨基酸是其发挥细胞因子活性的关键位点。HMGBl组成性表达于各种组织细胞核内,但是当某些细胞因子(IFN一^y、IL一1、TNF-Of.等)刺激和细胞应激时均町诱导DC和单核/巨噬细胞等主动分泌HMGBI…。HMGBI还可由受损或坏死细胞释放,而凋亡的细胞由于HMGBl紧密结合于染色质而不能释放HMGBl。另外,HMGBl亦可通过磷酸化和甲基化而被分泌”o。释放至胞外的HMGBl可通过其B盒与相应受体结合,从而发挥多种生物学效应。胞外HMGBI的受体包括糖基化终产物受体(RAGE)和Toll样受体(TI。R)。HMGBI与RAGE或者TLR结合可诱导趋化因子和细胞因子产生,并参与免疫细胞成熟、迁移和表面受体表达。实验证明释放至胞外的HMGBI在肝脏缺血再灌注(I/R)模型中可充当早期炎症介质而发挥重要作用HJ。同时在关节炎、脓毒血症、慢性肝病中,胞外HMGBI的出现滞后于早期炎症因子TNF—d和IL-1B,从而作为晚期炎症介质发挥作用。
33.1
HMGBl与心脏疾病的相关研究
HMGBl与I/R损伤心肌I/R损伤是在长时间心肌缺
血的基础卜恢复血流灌注,即复灌后缺血和组织损伤不减轻,反而加重甚至发生不可逆性损伤的现象。局部和全身的炎症反应为心肌I/R损伤的特征,有可能发展为组织损伤并严重影
22.1
HMGBI的配体识别及信号转导途径
HMGBI与RAGE的结合RAGE是目前已知的HMGBI
响左心室功能的恢复。HMGBl与其内源性配体TLR结合可能介导I/R损伤。Susumu等¨u发现,在心肌I/R损伤中给予抗HMGBl抗体可以减轻心肌受损程度,改善心室功能。Martin等¨21研究发现,HMGBI在心肌I/R损伤中通过与其配体
的高亲和力受体,为一种跨膜蛋白,属于免疫球蛋白超家族的
通讯作者:杨俊(1962一),男,教授,主要从事心血管疾病临床及基础
疾病研究。
第一作者:刘敏(1984一),女,硕士,主要从事心血管病发病机制研究。
RAGE的结合,活化r炎性通路导致心肌受损¨“。
3.2
HMGBI与动脉粥样硬化(AS)AS是以血管壁对损伤
内容需要下载文档才能查看的炎症反应为基础的慢性病理过程,HMGBl可以促进局部炎
?2548?
症反应、单核.巨噬细胞聚集及其细胞骨架的重构。Kalinina等¨3]研究发现HMGBl在As斑块内表达增高,并且与单核一巨噬细胞浸润明显相关。lnoue等¨4’同样发现颈动脉及冠状动脉的斑块组织内膜HMGBl呈强阳性表达。Abeyama等¨叫发现HMGBl的增加伴随其抑制蛋白如抗凝蛋白一血栓调节蛋白的减少,而HMGBI抑制蛋白减少将引发As的形成¨“,进一步证明HMGBI是AS发展所必需。
3.3
HMGBl与心肌梗死(MI)MI病死率高达10%,是首位
危及生命的心血管疾病¨51,HMGBI作为一种免疫炎症分子,参与并调节内生性和适应性免疫反应,能够促进免疫细胞的成熟分化以及炎性介质的释放‘17,is]。近期研究证实,在Ml后期给予外源性HMGBI能够增强心肌的自我修复能力,从而改善预后并提高患者长期生存率¨91。MI早期控制HMGBI的表达,有望能够减轻MI后炎症性反应及损伤,减少并发症的发生‘列。
3.4
HMGBI与心绞痛(AP)AP是冠状动脉供血不足,心肌
急剧的、暂时缺血与缺氧所引起的以发作性胸痛或胸部不适为主要表现的临床综合征。研究发现,随HMGBI水平的增加AP的严蕈程度也明显增加,HMGBl水平呈上升趋势,冠状动脉损伤越严蕈,炎性反应范围越大,提示HMGBl与冠心病严重程度密切相天¨“。
4小结
HMGBl在心血管疾病的发生、发展中起非常重要性的作用。但毕竟从发现到现在才短短几年,大多还处在实验探索阶段有待进一步研究。现已了解到,HMGBI对各种配体识别和
信号转导途径与心血管疾病的关系,那么能否从阻断HMGBI对配体识别的这条途径来着手治疗心血管疾病?目前针对HMGBI为靶点的药物研究也正成为一个热点,对HMGBl信号通路中某些环节的干预也成为一种治疗策略但尚刚刚起步。相信随着对HMGBi研究的小断深入,会为心血管疾病的防治带来新思路。5参考文献
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