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內(nèi)毒素在細(xì)胞內(nèi)的解毒和清除中的內(nèi)化闡述

時間:2023/7/3閱讀:185
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內(nèi)化:受體內(nèi)化是受體進(jìn)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和物質(zhì)攝取的重要方式。也涉及受體數(shù)目減少和調(diào)節(jié)機(jī)體應(yīng)答等方面。利用配體標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,許多多肽等信號分子進(jìn)入靶細(xì)胞可能需要借助于細(xì)胞表面的受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用。內(nèi)化是一種特殊的胞吞作用,細(xì)胞對營養(yǎng)物質(zhì)的攝取和對外來物質(zhì)的內(nèi)吞需要內(nèi)化才能夠完成其生物學(xué)功能。內(nèi)化可通過兩種方式進(jìn)行:①需要網(wǎng)格蛋白(clathrin)或包被蛋白的參與,如圖20-1所示。②無網(wǎng)格蛋白和包被蛋白的參與,需借助細(xì)胞膜的內(nèi)陷發(fā)生內(nèi)化。

參與LDL內(nèi)化的網(wǎng)格蛋白.png

由網(wǎng)格蛋白參與的內(nèi)化過程為:受體與相應(yīng)的配體結(jié)合后,原先呈彌散分布的受體幾分鐘內(nèi)就以受體配體復(fù)合物的形式成簇(clustering),聚集在細(xì)胞凹陷處,網(wǎng)格蛋白聚集到凹陷的胞質(zhì)面上,形成包被小窩(coated pit);在多種胞內(nèi)成分Ⅰ型包被蛋白復(fù)合物(coat protein complexⅠ,COPⅠ)和COPⅡ參與下,包被小窩逐漸內(nèi)陷,形成早期內(nèi)體(early endosome),晚期內(nèi)體(late endosome),隨后與溶酶體融合,釋放其配體,受體既可以在溶酶體中徹-底分解,也可參與其自身的再循環(huán)(recycling);在溶酶體內(nèi)的配體可被分揀到高爾基復(fù)合體,使其在高爾基體被修飾。其中受體再循環(huán)的意義有人認(rèn)為與配體調(diào)節(jié)功能有關(guān),認(rèn)為受體再循環(huán)有利于物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),如LDL對血脂的運(yùn)輸作用;但也有人認(rèn)為與配體功能無關(guān),如胰島素的抗體片段(Fab)也可引起胰島素受體內(nèi)化。

非網(wǎng)格蛋白參與的內(nèi)化,借助于一種稱為caveolae 的小窩結(jié)構(gòu),其聚集了多種糖基肌醇磷脂(GPI)錨定蛋白,需許多受體介導(dǎo),如 CD14CD55CD59CD48等,一旦與配體結(jié)合后,隨即就關(guān)閉掉其細(xì)胞膜外側(cè),形成與質(zhì)膜相連的小泡,其中濃縮了多種信號分子進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),這一過程也稱為胞飲作用(pitocytosis)。小泡內(nèi)陷也形成內(nèi)體,隨后結(jié)合到溶酶體或高爾基體,再進(jìn)一步分揀。

內(nèi)化過程中所形成的內(nèi)體的去向也存在差異,有的與溶酶體融合,有的內(nèi)化到高爾基復(fù)合體上。配體和受體內(nèi)化到相應(yīng)目的地后也會出現(xiàn)不同的結(jié)局,有些受體會返回到細(xì)胞膜參與再循環(huán);有的受體和內(nèi)化物質(zhì)會在細(xì)胞器中被降解或被修飾,失去原來的生物學(xué)功能,如到達(dá)溶酶體后被溶酶體內(nèi)酸性環(huán)境中的酶水解,或到達(dá)高爾基體發(fā)生磷酸化或去磷酸化、酰基化﹑糖基化、羥基化等修飾反應(yīng),使內(nèi)吞物質(zhì)的生物學(xué)活性發(fā)生改變,或再分揀到其他細(xì)胞器,如到溶酶體發(fā)生酶解。

內(nèi)毒素進(jìn)入機(jī)體后,與血漿中有關(guān)的蛋白質(zhì)如LBPHDL等血漿脂蛋白結(jié)合,LBPLPS形成LPS-LBP復(fù)合物,進(jìn)而將LPS轉(zhuǎn)運(yùn)到中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上的多種受體上,如與mCD14CD11/CD18、清道夫受體、選擇素樣受體、衰變加速因子(CD55)等受體結(jié)合,甚至可以直接結(jié)合到TLR4 上,隨后LBPLPS發(fā)生分離。LPS通過這些受體發(fā)生內(nèi)化活動,進(jìn)入細(xì)胞膜內(nèi),如mCD14與單體LPS發(fā)生分離后,單體LPS內(nèi)化到高爾基體內(nèi),并可能引發(fā)激活效應(yīng),而LPS的聚集體和mCD14則同時進(jìn)入溶酶體。中性粒細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞以及樹突狀細(xì)胞的溶酶體內(nèi)存在酰基羧基水解酶(acyloxyacyl hydrolaseAOAH),能夠?qū)?/span>LPS中的3-羥基十四烷酸酰化基團(tuán)水解,形成脫酰基脂質(zhì)AdeacylationlipidA)。

由于職業(yè)性吞噬細(xì)胞(中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞)吞噬能力強(qiáng),易于觀察;而且其溶酶體豐富,與解毒效應(yīng)的關(guān)系極其密切,故實(shí)驗(yàn)多以巨噬細(xì)胞株為研究對象。在單核-巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞中,LPS中的脂質(zhì)A可以在溶酶體發(fā)生脫酰基化deacylation,在脫酰基化的基礎(chǔ)上還可以發(fā)生去磷酸化反應(yīng),使LPS形成單磷酸脂質(zhì)A4' -monophosphoryllipid A A),后者的毒性較前者顯著降低,表現(xiàn)出機(jī)體的解毒機(jī)制。


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