血清淀粉样蛋白A的研究进展

曹琳，宋晓文，任金来，宿振国

血清淀粉样蛋白A(SAA)因其在继发性淀粉样变中的作用而被认识，1976年从血清中被分离鉴定，是一类高度保守的急性期蛋白家族成员。SAA像C-反应蛋白(CRP)一样是一种急性期蛋白，在炎症防御、免疫应答和脂质代谢等方面发挥作用，可以用于许多疾病的诊断、治疗和预后随访。本文现就SAA家族的基因结构、生物学功能及在慢性炎性疾病中的研究应用进行综述。

1 SAA家族

1.1SAA概述人类编码SAA的基因聚集在11号染色体的p15.1区域内，大小为150 kb。SAA家族包括SAA1和SAA2编码的急性期SAA(A-SAA)、SAA4编码的组成型SAA(C-SAA)、SAA3编码表观假基因。SAA1和SAA2核苷酸具有90%同源性，而SAA3与A-SAA核苷酸具有约60%同源性。除了SAA3基因具有3个外显子和2个内含子结构外，其他基因均包含4个外显子和3个内含子[1]。SAA1和SAA2基因大小均为15～20 kb，其启动子区域含有内核因子-κB(NF-κB)和白介素-6(IL-6)转录因子识别序列，是RAS激活因子的结合位点，能够被白细胞介素-1β(IL-1β)，IL-6和肿瘤坏死因子(TNF)诱导激活；SAA3位于SAA4基因下游，大小为110 kb；SAA4基因编码C-SAA，位于SAA2基因下游仅9 kb，其启动子区域仅包括截短的NF-κB识别序列。

1.2SAA合成研究[2]发现人体A-SAA主要在肝脏中合成，由细胞因子IL-1β，IL-6和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导，这些细胞因子可以与糖皮质激素协同作用以增强A-SAA产生。另外，研究发现，在未患任何疾病的肥胖个体者的脂肪细胞中可见大量的A-SAA mRNA表达[3]，这意味着A-SAA并不只在肝脏合成。C-SAA在炎症时的血浆浓度变化不大，只在人和小鼠中发现。

1.3SAA生物学功能大量研究证实，SAA具有以下生物学功能：(1)SAA具有促炎活性，在SAA质量浓度低至10 μg/L时，具有诱导趋化因子和趋化白细胞迁移的能力[4]；(2)SAA已被描述为血管生成蛋白，在SAA质量浓度大于10～60 mg/L时，可以刺激内皮细胞增殖、黏附、侵袭和形成的毛细管样结构，刺激体内新血管形成[5]；(3)SAA在生理水平通过结合外膜蛋白A作为革兰阴性菌的调理素，从而增强细菌的吞噬作用，并且能够在合成、重建细胞膜时形成离子通道，干扰细胞离子稳态并引起细菌裂解[6]；(4)SAA具有抗病毒活性，但这种抗病毒活性可能限于丙型肝炎病毒[7]；(5)SAA具有诱导基质降解酶的能力[8]；(6)SAA在调节胆固醇转运中的作用的报道存在矛盾的描述：据报道SAA(10 mg/L)可抑制胆固醇从细胞中流出，并减少胆固醇输送到损伤的细胞[9]，而另外有报道显示SAA(10 mg/L)促进胆固醇流出[10]。尽管如此，SAA的更多功能有待进一步研究发现。

2 SAA与慢性炎性疾病

SAA作为急性时相反应蛋白，在急性感染性疾病中得到广泛的应用。近年来，有研究报道SAA也参与慢性炎性疾病发病过程，而其在慢性炎性疾病中的应用还有待进一步研究。

2.1类风湿性关节炎(RA) RA是一种以关节滑膜炎为特征的慢性全身性自身免疫疾病。研究发现RA病人的滑膜组织及血浆中A-SAA mRNA和蛋白质水平显著高于健康者，已证实RA病人的滑膜组织中滑膜细胞，内皮细胞和巨噬细胞可局部表达SAA。Connolly等[4]报道SAA可以诱导人血管内皮细胞、滑膜成纤维细胞及滑膜组织产生趋化因子如白细胞介素-8(IL-8)和单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)，趋化因子是重要的炎症介质，在诱导中性粒细胞、单核细胞及淋巴细胞向滑膜组织迁移过程中起着关键作用。Hong等[5]研究结果表明，SAA和B类清道夫受体Ⅰ主要位于滑膜组织的衬里层、衬里下层细胞及血管内皮细胞，通过一系列体外实验发现SAA能够诱导内皮细胞(ECs)增殖、黏附、侵袭和形成的毛细管样结构。此外，SAA诱导RA病人的滑膜成纤维细胞产生基质金属蛋白酶，这些酶短期有助于组织修复，但如果长期上调，有助于关节破坏。Shen等[11]研究发现RA病人血浆SAA水平比对照组及其他疾病组如骨关节炎、系统性红斑狼疮显著增加，且SAA水平与DAS28评分以及其他血清学标志物如红细胞沉降率(ESR)、CRP有显著的相关性，SAA作为一种血清学标志物比CRP和ESR更敏感地反映RA疾病的炎症程度及判断预后。

2.2肥胖脂肪细胞的内分泌功能在肥胖及相关并发症中起重要作用。在肥胖个体的肝脏脂肪细胞中观察到大量的A-SAA mRNA表达，这表明脂肪组织可以产生大量SAA。Poitou 等[12]研究发现SAA的产生与巨噬细胞浸润和脂肪细胞腺苷三磷酸(ATP)结合转运蛋白A1密切相关，巨噬细胞可以直接产生SAA，也可刺激其他细胞以旁分泌的方式产生SAA。Baranova等[2]发现SAA可以刺激局部脂肪组织产生更多的趋化因子和细胞因子，使肥胖个体的脂肪组织中维持炎症状态。Yang 等[3]研究发现A-SAA在人类脂肪细胞中高度特异性表达，并且与体质量指数(BMI)和脂肪细胞大小相关，体质量指数减轻导致脂肪细胞和血清中A-SAA蛋白表达降低；此外，血清A-SAA浓度降低与胰岛素敏感性增加相关，可能是因为SAA刺激脂肪降解，导致血液循环中游离脂肪酸水平增加，伴随胰岛素抵抗(IR)增加，这表明血清A-SAA浓度可以间接反映胰岛素抵抗的水平。

2.32型糖尿病2型糖尿病病人血浆中的SAA水平显著高于健康个体。Marzi等[13]通过Meta分析发现SAA血浆水平和2型糖尿病的发展之间存在显着的相关性，这种相关性与疾病发展的风险因素无关，如BMI、吸烟和教育。巨噬细胞浸润相关的炎性活动在肥胖诱导的IR中起重要作用，淋巴细胞过度激活产生大量炎症细胞因子，并发挥细胞毒性作用，引起胰岛细胞死亡，导致胰岛素缺乏。Cai等[14]研究发现SAA可通过抑制B类清道夫受体Ⅰ的对脂质的选择性摄取作用，影响高密度脂蛋白(HDL)胆固醇代谢，导致胆固醇的逆向转运。Hatanaka等[15]研究发现糖尿病病人的嗜中性粒细胞和单核细胞对SAA的反应性更强，用SAA刺激单核细胞时细胞因子产生增多，细胞迁移也增加，可能有助于疾病中炎症细胞的持续积累和活化，造成血管内皮的损伤和功能紊乱，与病人的血管并发症密切相关；SAA参与2型糖尿病的发病机制，可以将SAA作为反映2型糖尿病及其血管并发症进展的重要检测指标。

2.4动脉粥样硬化(AS) 研究发现与对照组小鼠相比，注射有编码人SAA1的病毒载体的小鼠有利于AS的发展，这与单次或多次注射病毒载体无关[16]。Wroblewski等[17]研究发现SAA能够取代载脂蛋白A1与HDL结合，导致HDL不能有效地将周围组织的胆固醇转运至肝脏代谢，导致脂质在内皮下沉积，促进AS的发展。Buck等[18]发现A-SAA(10～100 mg/L)能够刺激平滑肌细胞的增殖和迁移，并直接或间接趋化嗜中性粒细胞和单核细胞，促进局部炎症产生诱导内皮功能障碍。Thompson等[16]表明SAA通过诱导转化生长因子-β(TGF-β)增加蛋白多糖的体外和体内合成，并增加蛋白聚糖的氨基聚糖链长度和低密度脂蛋白(LDL)对蛋白聚糖的结合亲和力，导致AS病变中LDL滞留增加。此外，急性期蛋白质一旦进入血管壁，A-SAA通过诱导氧化低密度脂蛋白的内皮受体刺激泡沫细胞形成，并产生大量脂质过氧化物促进AS形成，SAA能够抑制胆固醇的反向转运导致血浆胆固醇浓度升高进一步促进AS形成[19]。SAA作为AS的又一危险因素应该得到广泛的重视。

2.5肺疾病慢性阻塞性肺疾病病人中的血清SAA水平增加，并且促进IL-6产生，IL-6刺激T辅助细胞-17(Th-17)细胞聚集和嗜中性粒细胞趋化因子的产生而促进局部炎症，SAA的这种作用被认为是通过人甲酰肽受体2介导的[20]。Ather等[21]发现SAA激活NLRP3炎症小体，可增强树突状细胞和巨噬细胞的IL-1β分泌，从而增加局部炎症反应，促进小鼠过敏性哮喘。此外，SAA与细胞外基质(ECM)组分相互作用，增强肥大细胞黏附到ECM，从而进一步促进过敏反应。Biaoxue等[22]通过Meta分析发现SAA的高水平肯定与肺癌的发生和发展相关，SAA可能是肺癌的潜在指标。通过诊断性实验研究发现SAA的增加具有更高的特异性，而敏感性很低，表明SAA可更好地区分肺癌与其他癌症，但不用于肺癌的筛查。然而，SAA未增高并不意味着肺癌不存在。中度至重度阻塞性睡眠呼吸暂停征病人的血清SAA水平显著高于控制组(健康或患有轻度阻塞性睡眠呼吸暂停征者)，表明SAA的升高可能导致这些病人并发心血管疾病的风险更高[23]。既往CRP是判断炎症的经典指标，但近年来研究表明SAA灵敏性和特异性强于CRP，SAA可以作为呼吸系统疾病的一个新的生物指标。

2.6肿瘤SAA参与肿瘤过程，虽然尚不清楚SAA的血清水平升高是由癌症相关性炎症的作用，还是癌症的副肿瘤综合征的结果，但是SAA水平是许多癌症中非常敏感的血清标志物。反复性和持续性的慢性炎症是导致肿瘤发生发展的重要危险因素，能够通过引起DNA的损伤、诱导组织修复性增殖或免疫环境改变引起癌变。Landskron等[24]研究发现SAA刺激ECM黏附蛋白如层粘连蛋白和肝素/硫酸乙酰肝素蛋白聚糖的产生，增强ECM转化，促进血管生成和细胞因子TGF-β、IL-10的产生，进一步促进肿瘤细胞的转移和进展。血清SAA浓度低于10 mg/L的病人的生存概率显著高于高水平病人，可见血清SAA浓度预示肿瘤形成的预后，SAA的浓度和肿瘤的阶段密切相关[25]。Lee等[26]研究发现SAA促进骨髓衍生抑制细胞(MDSC)的扩增，通过限制免疫抗肿瘤活性来促进肿瘤发展。Sung等[27]发现SAA诱导产生的基质金属蛋白酶也可能对肿瘤细胞侵袭有影响，这说明SAA可以作为一种监测癌症进程以及癌症种类的生物标志物。

2.7其他慢性疾病其他可能与SAA密切相关的疾病是克罗恩病和淀粉样变性。患有克罗恩病的病人具有比其他炎性肠病病人更高的血浆SAA水平，这说明SAA是诊断和监测克罗恩病的一种比CRP更敏感的急性期标志物[28]。SAA在淀粉样变性的发病机制中发挥明显作用，SAA经蛋白水解切割后，其N末端部分是AA蛋白，通常为76个氨基酸。AA蛋白产生的机制至今还不太清楚，但是慢性疾病中反复或持续增高的血清SAA浓度是促进淀粉样变性所必需的。AA淀粉样变的特征在于AA蛋白折叠成极疏水的β-折叠后聚集成寡聚体，这些寡聚体在肾、脾和肝等多个器官中形成不溶解的原纤维并在器官中的积累而削弱器官的正常功能。

3 总结

综上所述，随着对SAA的基因调控、蛋白结构及生物学功能研究的深入，SAA在临床诊断感染性疾病、慢性疾病和指导临床治疗中都具有重要的作用。目前，用于检测SAA的方法主要包括放射性免疫测定法、酶联免疫吸附试验、免疫速率散射比浊法、微球捕获酶免疫法等。这些方法均具有较好的敏感性和特异性，可应用于自动化仪器，大大提高了SAA在临床疾病诊断及判断预后中的应用价值。但是SAA的生物学功能尚未完全明确，在相关疾病中的作用机制还有待进一步研究。