fas抗原-配体系统与肝脏疾病研究进展(1)

FasFas 抗原抗原- -配体系统与肝脏疾病研究进展配体系统与肝脏疾病研究进展 (1)(1) 摘要:fas 抗原和 fas 配体（fasL）是细胞表面的两种 跨膜蛋白。当一个细胞的 fas 与另一个细胞的 fasL 相结合 时，可以导致表达 fas 的细胞凋亡；t 淋巴细胞表达 fasL 可以使表达 fas 的肝细胞凋亡。fas 诱导的肝细胞凋亡在某 些肝脏疾病的发展中起重要作用。 组织器官内环境的稳定受细胞增殖、分化和死亡的共 同调节。生理性细胞死亡主要通过凋亡进行。细胞凋亡 （apoptosis）是细胞生命的基本特征之一，生理状态下参 与调节体内正常细胞的更新和异常细胞的清除，而在病理 状态下异常的凋亡又与肿瘤等多系统疾病的发生发展密切 相关。fas 抗原及 fas 配体（fasL）为介导细胞凋亡的一对 膜蛋白，fasL 与 fas 结合，可导致表达 fas 的细胞凋亡。 fas-FasL 能介导肝细胞凋亡，其功能异常与肝脏疾病的发 生相关。 1Fas、fasL 的结构和分布 Fas 又称 apo-1，即 cD95 分子。人 fas 基因定位于 10 号染色体 q23，基因长度约 25Kb，人 fascDNA 长度为 2534bp1。fas 基因编码一种与神经生长因子受体 （nGFR）和肿瘤坏死因子受体（tNFR）同源的 48KD 的跨膜 蛋白。人的 fas 蛋白由 325 个氨基酸组成，其分子结构由 三部分组成：膜外的 n 末端区、跨膜区和膜内 c 末端区。 膜外区的氨基酸序列相对保守，具有膜受体的特性，跨膜 区位于分子中部，膜内区有一段 80 个氨基酸组成的肽链， 具有细胞凋亡的信号传导作用，称为死亡域2。人 fasL 基因位于 1 号染色体 q23，基因长度约 8Kb。fasL 基因编码 的蛋白属于型跨膜蛋白，由 281 个氨基酸残基组成，分 子量约 40KD3。 fas 主要分布于人活化的 t、b 淋巴细胞以及人恶性淋 巴样细胞，在肝胆管细胞、内皮细胞及神经结的卫星细胞 上也可检测到 fas，某些组织细胞经活化后可诱导表达 fas。fasL 主要表达于活化的成熟 t 淋巴细胞，t 淋巴细胞 受到抗原刺激或在 iL-2 存在时其表面可迅速地被诱导出 fasL4。fas 和 fasL 均可分泌或脱落至细胞外，成为可溶 性功能活性分子。基质金属蛋白酶能使膜结合的人 fasL 脱 落5。受 fasL 的刺激后，将刺激信号传递到膜内。膜内 结构域导致细胞自身程序性死亡，故又称“死亡” （deathdomain）6。fas 与 fasL/Fas 单抗作用后，导致 fas 死亡区自聚和/或交联，可能激活多种蛋白酶或内源性 核酸内切酶引起细胞凋亡。从人 b 淋巴细胞 cDNA 文库中筛 选出的含 fas 死亡区的 fas 关联蛋白 fADD（fasassociateddeathdomainprotein） ，以及用酵母 基因选择系统从人 t 淋巴细胞 cDNA 文库中筛选出的另一种 分子量为 74KD 的蛋白 rIP，均可作为 fas 的底物，连接于 fas 分子膜内部分，与细胞凋亡密切相关6，7。fAP- 1（一种酪氨酸磷酸化酶） 、iCE（白介素-1 转换酶）家族 的一些蛋白酶也与 fas 分子发生作用。此外，fas 凋亡信号 的传导还涉及 fasL、蛋白激酶（pK） 、蛋白酶、神经酰胺、 钙离子、癌基因 bcl-2、abL、p53 蛋白等多种分子。 fas-FasL 系统参与活化 t 淋巴细胞的凋亡。抗原刺激 t 淋巴细胞活化增殖，为防止活化 t 淋巴细胞无限增殖，需 使活化 t 淋巴细胞凋亡，以防止在体内大量堆积。t 淋巴细 胞被激活后既可表达 fas 也可表达 fasL，并且活化的 t 淋 巴细胞对 fas 传导的凋亡信号的敏感性增加。活化 t 淋巴 细胞的 fas 与活化 t 淋巴细胞的 fasL 结合，可以一方凋亡， 也可以双方凋亡，这样可清除部分活化 t 淋巴细胞，减轻 免疫反应，达到下调免疫反应的目的，防止自身免疫的出 现。fas 介导的 t 淋巴细胞凋亡存在三种方式：（1）fas- FasL 介导的细胞间凋亡；（2）fas-FasL 引起的自身细胞 凋亡；（3）可溶性 fasL 引起自身及细胞间凋亡8。 fas-FasL 介导的凋亡是 t 淋巴细胞杀伤途径之一。细 胞毒性 t 淋巴细胞（cTL）对靶细胞特别是受感染靶细胞的 直接杀伤，是使靶细胞凋亡，目前认为有穿孔素/粒酶系统 和 fas-FasL 系统两种途径。cTL 经 fas-FasL 途径对靶细胞 的直接杀伤可分为两个阶段。首先，cTL 识别靶细胞，活化 表达 fasL。然后，cTL 表面的 fasL 与靶细胞表面的 fas 结 合，传导死亡信号激活靶细胞内在的死亡程序，使受感染 的靶细胞发生凋亡9。 fas-FasL 系统还参与靶细胞与靶细胞之间的凋亡。靶 细胞双方既可表达 fas 也可表达 fasL，在靶细胞之间可引 起一方死亡，也可以双方死亡，使机体组织在不产生炎症 的情况下消失10。 3Fas-FasL 系统与肝脏疾病 研究发现，在肝脏疾病的病理切片上可见到凋亡的肝 细胞，提示在肝脏疾病时肝细胞坏死与肝细胞凋亡同时存 在。正常肝细胞有 fas 表达，体外实验证实原代肝细胞对 fas 介导的凋亡敏感。fas-FasL 系统功能过强可导致肝组 织损害，而 fas-FasL 功能缺失可导致肝细胞过度增殖，加 速肿瘤的发生11。 慢性病毒性肝炎在病毒性肝炎常出现凋亡的组织病理 改变，如凋亡小体和碎屑样坏死。细胞凋亡是急性或慢性 病毒性肝炎肝细胞死亡的方式之一。cTL 在 hBV 和 hCV 所致 肝损害中起关键性作用。对乙型及丙型肝炎患者肝组织进 行免疫组化研究显示，肝细胞表面 fas 抗原明显增多，fas 主要表达于肝细胞浆内，另有小部分表达于肝细胞膜上。 病毒阳性肝组织 fas 抗原表达水平明显高于病毒阴性肝组 织12。okazaki 等13用免疫组化法研究了慢性丙肝患者 干扰素治疗前后肝穿刺标本中 fas 抗原表达水平，发现在 hCV-RNA 阴性组，干扰素治疗后 fas 抗原水平比治疗前明显 降低。但在 hCV-RNA 阳性组，干扰素治疗前后 fas 水平无 明显差异，说明肝细胞 fas 表达与 hCV 持续感染有关。另 外，肝细胞表达 fas 抗原表达水平还与肝炎活动性有关。 fas 阳性细胞多位于碎屑样坏死区浸润性淋巴细胞中间， fas 阳性肝组织中细胞凋亡率明显高于 fas 阴性肝组织，并 且 fas 阳性肝组织汇管区炎症较 fas 阴性肝组织更明显 14，15。研究还发现，fasL 在肝浸润性淋巴细胞上表达 增强16。tanaka 等5用酵母菌系统重组了人可溶性 fasL（rFasL） ，体外用饱和浓度的 rFasL 能在 1h 内使 80% 的 fas 阳性小鼠致死；感染丙酸杆菌的小鼠，仅需静脉注 射 30mgrFasL 就能诱导肝细胞衰竭，使小鼠在 24h 内死亡。 以上研究证实，fas-FasL 系统介导的肝细胞凋亡是病毒性 肝炎重要的发病机制之一。肝炎病毒一方面刺激肝细胞表 面表达 fas 抗原明显增多，另一方面诱导 cTL 表达 fa