分泌型磷脂酶A2在肺损伤中的作用

张丽娟(综述)，余 舰(审校)

(遵义医学院附属医院 司法鉴定中心，贵州 遵义 563099)

分泌型磷脂酶A2在肺损伤中的作用

张丽娟(综述)，余 舰(审校)

(遵义医学院附属医院 司法鉴定中心，贵州 遵义 563099)

分泌型磷脂酶A2；肺损伤；急性呼吸窘迫综合征；哮喘；肺癌；胎粪吸入综合症；肺间质纤维化

肺损伤(injury of lung)按照时效性可分为急性肺损伤和慢性肺损伤。急性肺损伤(acute lung injury，ALI)是各种复杂因素导致的肺泡上皮细胞及毛细血管内皮细胞损伤，造成弥漫性肺间质及肺泡水肿，严重阶段(氧合指数<200)也称为急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)。慢性肺损伤为慢性支气管炎、肺间质纤维化形成或肺癌等慢性损伤。分泌型磷脂酶A2(sPLA2)是花生四烯酸、溶血磷脂等炎性介质的限速酶，它促进一系列炎性介质和细胞因子释放和激活，参与多种急、慢性炎症病变。有研究表明，sPLA2在出血性休克介导的ARDS和多器官衰竭发病过程中发挥着重要的作用[1]。目前，对sPLA2的分型已经明确，对肺损伤机制也有进一步研究，现就sPLA2在肺损伤过程中所起到的作用进行综述，以供参考。

1 sPLA2来源分类及生化结构特点

分泌型磷脂酶A2(secretory PLA2.sPLA2)分子量约为14KD，是一种小分子水溶性蛋白质，亦称为低分子PLA2，其家族成员众多，包括ⅠA、ⅠB、ⅡA、ⅡB、ⅡC、ⅡD、ⅡE、Ⅲ、Ⅴ、Ⅸ、Ⅹ等亚型，其中研究较为深入和广泛的主要有：胰腺型(Group Ⅰ PLA2(PLA2-Ⅰ))和关节炎型(非胰腺型Group Ⅱ PLA2(PLA2-Ⅱ))，PLA2-ⅠA来源于眼镜蛇科、环蛇科的蛇毒，ⅠB主要来源于哺乳动物的胰腺、肺和脾，分子内均含7个二硫键，在11和77位有特征二硫键。PLA2-Ⅱ较早发现存在于血小板，亦称血小板型PLA2(主要为ⅡA型PLA2)，广泛分布于各器官组织中及响尾蛇科、蛙蛇科毒液

中，这两种酶都具有两歧性氨基酸尾端和钙结合襻活性位点，因此表现出良好的热稳定性，且都需要钙激活。Eerola[2]等研究发现小鼠血液、肺、肠道等处PLA2mRNA含量较为丰富，其表达与PLA2蛋白含量呈正相关。

2 sPLA2各分型(主要分型)在急性肺损伤中作用机制

2.1 sPLA2-Ⅰ与胎粪吸入综合症(MSA) 胎粪进入胎儿肺内后，能使全身补体激活、细胞因子释放及嗜中性粒细胞活化导致体循环产生各种生物活性介质引起机体损伤[3]。近来有研究表明，胎便中包含有大量的sPLA2(主要为sPLA2-Ⅰ)，其进入肺部后可进入肺循环并被吸收[4]。哺乳动物PLA2-I实际上能够使浓度依赖性的肺表面活性物质失活，并可水解其主要脂质成分磷脂酰胆碱[5]。另外，它独立的酶催化活性，可通过特定的膜受体作用刺激嗜中性粒细胞和肺细胞产生细胞因子和类花生四烯酸[6]。此外，有研究表明[7]，外源性注射PLA2-I可通过肺血栓素A2合成增加以诱导受体介导的气道收缩反应。Kääpä 等[8]研究中提到以可溶形式或胎粪PLA2-I吹入肺内可导致肺水肿形成和中性粒细胞聚集，进一步证实在胎粪吸入性肺损伤后的发展中PLA2-I的核心作用。

2.2 sPLA2-Ⅱ与急性呼吸窘迫综合征(ARDS)

临床研究发现，ALI / ARDS患者血清或支气管肺泡灌洗液(BAL)中分泌型磷脂酶A2活性水平升高，这可能与肺损伤相关[9]。在体外表面活性剂的膜似乎是分泌型磷脂酶A2生物靶点[10]。肺表面活性剂是一种复杂混合物，包括：磷脂(按重量计80%～90%)，中性脂质(5%～10%)和蛋白(5%～10%)，主要用于维持肺泡和呼吸道通畅。其中，磷脂(PL)主要由磷脂酰胆碱(PC)(80%)构成。磷脂酰甘油(PG)构成人肺表面活性剂磷脂的10%， 但这种阴离子磷脂在保持表面活性剂功能中起着关键的作用，Michael[9]等认为，急性呼吸窘迫综合征中sPLA2的活性增加与肺表面活性剂的异常有关，测量ARDS样本肺表面活性剂表面张力，18个样品中有14个表面张力>20mN/m，而健康对照组中表面活性物质张力值均小于5mN/m。实验认为 sPLA2活性和PLA2G2A(PLA2-ⅡA)蛋白之间有很强的相关性，水解PG(R=0.82)比PC(R=0.51)的相关性强。sPLA2可以改变表面活性剂PL的组成,降低肺泡稳定性，并能产生有细胞毒性的溶血磷脂，造成明显的表面活性剂功能障碍，严重损害肺泡-毛细血管屏障[11]。

2.3 sPLA2-V与急性肺炎 sPLA2-V型是一个14 kDa的蛋白，其结构类似于PLA2-IIa。然而，PLA2-V水解质膜能力是PLA2-IIa的50倍[12]。PLA2-V是炎症性酶，具有多种生物学效应，包括气道炎症、气道高反应性[13]、细胞粘附、跨细胞通信[14]、产生脂类介质[15]等。PLA2-V主要存在于中性粒细胞、上皮细胞、气道平滑肌细胞、T细胞和巨噬细胞中[16]。Kim等[17]研究发现，PLA2-V能够激活嗜中性粒细胞的粘附。在随后的研究中Nilda等[18]观察到由内毒素(LPS)引起的小鼠肺部PLA2-V浓度增加，可导致血管渗漏，肺静态顺应性降低，肺干湿比重增加，小鼠肺水肿加重。因此，我们可以认为PLA2-V是造成小鼠肺炎的重要因子。

2.4 sPLA2-X与哮喘 有研究表明，支气管哮喘患者呼吸道上皮细胞和巨噬细胞过度表达sPLA2-X[19]。Teal通过PCR分析哮喘患者经运动刺激诱导的呼吸道分泌物发现，sPLA2-X的基团X以高水平表达，免疫染色定位于支气管柱状上皮细胞和巨噬细胞。并且用过敏原诱发急性和慢性哮喘和气道炎症的小鼠模型中，sPLA2- X缺乏可以显着抑制支气管高反应性(BHR)的发展[20]。sPLA2- X可以调节类花生四烯酸合成，包括白三烯(LTs)，羟基 - 二十碳四羧酸(HETEs)，前列腺素(PGs)，是哮喘发病机制的重要因素[21]。在间接的BHR中类花生酸的合成显著失调[22]。在呼吸道测量呼出气冷凝液或诱导痰半胱氨酰三烯(CysLTs)水平试验中，支气管收缩哮喘患者比没有支气管收缩哮喘患者更高[23]。因此，我们可以认为抑制sPLA2-X可能代表着一个新的重要的人类哮喘治疗手段。

3 sPLA2在慢性肺损伤中作用机制

3.1 sPLA2在肺癌发病机制中的作用 sPLA2可介导花生四烯酸(AA)和溶血磷脂酰胆碱的释放，这分别为花生酸类和血小板活化因子的前体[24]。花生酸类是sPLA2和环氧合酶-2(COX-2)参与许多生理过程的产物，如炎症，免疫和肿瘤发生。据报道，类花生酸类物质(如前列腺素)参与了肺癌的发生[25]。其中sPLA2-IIa是NF-κB基因的一个下游效应因子[26]，HER/HER2-PI3K-Akt-NF-kB途径的信号升高有助于sPLA2-IIa在前列腺癌细胞中过度表达和分泌[27]，于是Kupert等[28]将sPLA2研究扩大到肺癌，在100例肺活检中通过免疫组织化学的检查，sPLA2-IIa在所有的鳞状细胞癌、腺癌，细支气管肺泡癌和大多数小细胞癌都有过度表达，并且在肺癌细胞中高表达，不在正常的肺泡上皮细胞表达。血浆sPLA2-IIa浓度升高可预测约48%的早期肺癌和高达67%T2阶段的肺癌，相对于良性孤立性肺结节(SPN)患者，特异性86%。sPLA2有潜在辅助肺癌诊断方法和减少CT扫描和辐射暴露的数量，是一个潜在的肺癌生物标志物区分肺癌和良性结节血液检测指标。

3.2 sPLA2与肺间质纤维化形成相关 有研究显示由于前列腺素族(PGs)、白三烯族(LTs)等炎症介质造成的肺泡损伤和纤维化在肺纤维化形成中的作用占有重要的地位[29]。然而sPLA2能够分解膜磷脂产生PGs、LTs代谢产物，并且有研究发现，转化生长因子-β1(TGF- β1)与LTs、PGs可以从炎症介导和免疫调节两方面促进肺纤维化的形成[30]。TGF- β1是细胞外基质合成和纤维化的决定因子,LTC4可以 p38 MAPK 激活通路刺激气道上皮细胞产生 TGF-β1，间接的导致成纤维细胞迁移、增殖及分化[31]。前列腺素类物质能有效地抑制肺损伤初始阶段炎症因子 IL- 6 的释放，同时可减弱 IL- 6介导的 TGFβ1Smad 信号通路[32]。sPLA2是PGs、LTs 等脂质介质的限速酶，生物调节PGE2、LTs与TGF-β1之间相互作用及消长关系促进肺纤维化，可见，sPLA2在肺纤维化发生发展中起着非常重要的作用[33]。因此，sPLA2在间质性肺疾病中的作用应当受到我们的关注。

4 展望

我们目前正处在一个sPLA2生物学新时代的门槛上。sPLA2家族的结构与生物学性质逐渐被人们所知晓，sPLA2在花生四烯酸、溶血磷脂及下游PGE2、LTs等炎性因子的释放中发挥着“轴心”作用，广泛参与生理性细胞内外信号传递、炎症及多种炎症相关疾病等病理反应。有趣的是，两个或更多的sPLA2家族成员可以合作、互补或反调节的方式在肺损伤病理生理活动中起重要作用[34]。因此，我们认为如果控制单独或多种亚型组合的特定sPLA2家族成员，将有利于抑制各种疾病途径中的选择性脂质。其次伴随着磷脂酶A2神经型(N型)和肌肉型(M型)受体的发现[35]，将其功能不仅仅局限于水解磷脂的活性，也延伸到受体结合效应上，并成为sPLA2家族可作为肺部疾病(如MSA、ARDS、Asthma，Lung Cancer等)的一个潜在治疗靶点。我们认为所有这些的基础和临床观点，全面阐明sPLA2家族在肺损伤中每个病理生理途径的时代即将来临， sPLA2家族在未来十年将回到生物医学科学舞台的中心。

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[收稿2013-08-06;修回2013-09-07]

(编辑：王福军)

贵州省科技厅基金资助项目(NO：黔科合J字[2012]2358)。

余舰，男，教授，硕士生导师，研究方向:羊水栓塞，E-mail:783065265@qq.com。

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1000-2715(2013)06-0598-04