甘露糖受体的结构及编码基因

甘露糖受体的组织分布及其调节

甘露糖受体的免疫作用

甘露糖受体属于C型凝集素超家族成员，可通过胞外区识别和结合特定的糖类分子，在识别病原体、递呈抗原和保持内环境稳定中发挥作用。

甘露糖受体的结构及编码基因

甘露糖受体的结构特点

(1) 胞外的富含半胱氨酸区域(Cysteine-rich domain, CR)：为对称的三叶草样结构。具有凝集素活性，能够结合SO4-4-N-乙酰半乳糖胺、SO4-3-N-乙酰半乳糖胺和SO4-3-半乳糖，因此能识别腺垂体激素如促黄体激素，硫酸软骨素A和B，Lewisa和Lewisx型硫酸化低聚糖。MR家族成员间的CR序列的同源性是25%-30%。

(2) II型纤连蛋白重复区(Fibronectin type II domain, FNII)：在甘露糖受体家族成员间，此区域是最保守的。最近，细胞黏附分析和胶原质结合实验的研究显示，MR能在FNII区域介导下结合胶原质，可结合I型，III型和IV型胶原质，提示MR这种多功能的受体在胶原质清除或细胞基质黏附中具有额外的作用。

(3)多个C型凝集素样糖类识别域(C-type lectin-likedomain, CTLD):介导MR与以甘露糖､岩藻糖和N-乙酰氨基葡萄糖为末端的糖类结合,MR即得名于此｡ 单区域分析提示只有CTLD4能单独结合单糖,但作为一个完整的受体以高亲和性结合多价配体,是需要CTLD4-8参与的｡

(4)1个胞质内尾区域:MR在胞吞小室和质膜的重复循环,其胞内的靶向是由胞质区基于酪氨酸的基序介导的｡MR在早期内涵体的再循环是由双芳香基序(由内吞基序上的酪氨酸和邻近的苯丙氨酸组成)介导的｡从整体来说,MR的3维构象并非一成不变｡不同条件下MR构象的改变及随之而来的多价结合位点有效性的变化,可以影响受体的功能｡Boskovic等证明在模拟内质网的低pH环境中,MR的3维结构出现极大的变化,以调节对配体的选择性｡

甘露糖受体的编码基因

人类的MR基因定位于10p11.21。基因结构研究表明外显子1编码信号序列，外显子2编码CR区域，外显子3编码FNII区域，外显子30则编码跨膜区和胞内区，另外的27个外显子编码8个TLDs和插入的联结子区。

甘露糖受体的组织分布及其调节

甘露糖受体的组织分布 MR最初在大鼠肝枯否氏细胞中发现,事实上其广泛分布于脾红髓､淋巴结副皮质及胸腺皮质等特定组织的巨噬细胞｡MR在肺泡巨噬细胞､单核细胞衍生的巨噬细胞､树突状细胞均有丰富的表达,但在单核细胞上无表达｡在某些内皮细胞亚群､气管平滑肌细胞､视网膜上皮细胞､肾血管系膜细胞､Kaposi肉瘤细胞､精子顶体细胞和脑小胶质细胞等也发现有MR的表达｡在母胎界面的蜕膜巨噬细胞上有丰富的MR,其与内吞分泌期黏液素有关｡Linehan的研究表明,在皮肤,肝,心肌,骨胳肌,舌肌的抗原递呈细胞(APC)上都有MR的表达,且共焦显微镜显示,MR阳性细胞共表达MHCII类分子,提示MR在这些细胞中的主要作用是抗原捕获｡

甘露糖受体的调节 MR的表达受到细胞因子等因素的复杂调节｡IL-4,IL-13和IL-10可上调腹膜炎募集的巨噬细胞上MR的表达｡前列腺素E(PGE)、地塞米松、1,25-二羟维生素D3也能上调MR的水平｡表面活性蛋白D和表面活性蛋白A能提高MR在体外培养的人单核细胞衍生的巨噬细胞表面的表达,此种提高与蛋白的合成无关,可能是胞内MR转移到细胞表面增多｡肺表面活性蛋白A通过激活磷脂酰肌醇激酶?3/钙信号转导途径上调MR的表达｡IFN-γ是前炎症因子,能激活炎症部位的巨噬细胞,IFN-γ下调MR的同时上调FcγR1的表达,提高对微生物的吞噬作用,随后抗微生物的产物NO的产生也增加,并介导对病原体的杀灭｡由于NO在杀灭病原体的同时也会损伤炎症周围的组织,因此在最初的杀灭完成后减轻炎症反应非常重要｡但感染和炎症后MR的胞吞和吞噬特征是如何被调节目前尚不清楚｡另一方面,MR本身的糖基化,终端的唾液酸化,通过影响受体的自联作用,也影响到它的CR区和CTLDs区的结合特性｡

甘露糖受体的免疫作用

甘露糖受体(MR) 属于多凝集素(multilectin) 受体, 可识别细胞表面或病原体细胞壁上的多种糖分子, 通过参与受体介导的内吞作用(Receptor-Mediated Endocytosis) 和吞噬作用(phagocytosis) , 来维持内环境的稳定, 并将先天性免疫与后天免疫联系起来, 组成机体的一种免疫防御系统。

MR参与维持内环境的稳定 Mφ通过MR 捕获分泌的溶酶体酶, 可清除循环中的糖蛋白, 内吞甲状腺球蛋白等分泌蛋白, 从而参与维持组织内环境的稳定。

MR在先天性免疫中的作用

MR参与识别病原体 MR 可以识别细胞壁的多糖成分, 如酵母甘露聚糖、细菌荚膜、L PS 和脂质阿拉伯甘露聚糖(lipoarabinomannan) , Mφ可通过MR来吞噬许多非调理素化的微生物, 包括细菌、真菌和原生动物(protozoa) 等。而在高等真核生物中, 甘露糖残基通常深埋于糖蛋白分子内, 因而不能与MR 结合。Mφ的MR 识别病原体后, 可导致细胞活化, 使超氧化阴离子释放增加, 并诱导细胞因子的合成。巨噬细胞膜在肌动蛋白细胞骨架的介导下可发生变形运动, 包绕病原体或病原体感染的靶细胞, 形成吞噬小体,进而消化、杀伤病原体。Newman 等观察到, 人的DC 亦可通过MR 特异性地识别并吞噬白色念珠菌, 并在溶酶体水解酶的作用下杀伤病原体。

MR在后天免疫中的作用

MR参与抗原转运 MR 可通过非糖基识别结构域, 与表达于脾和淋巴结细胞表面的特殊分子相互作用, 从而将MR2抗原复合物转运至B 细胞亲和力成熟区。

MR参与DC的抗原呈递 DC可通过MR 介导内吞方式摄取抗原。此途径具有高效性、选择性及饱和性的特点。MR 为可重复使用的抗原受体, 其功能主要是摄取并集中非自身抗原, 以利于抗原的处理和呈递。与未甘露糖化的抗原肽相比较, 甘露糖化的抗原和肽段的提呈效率高200～10000倍。