Dectin-1受体在相关疾病中作用的研究进展①

肖玉焕 保红坤

（云南大学医学院，昆明650091）

C 型凝集素受体（C-type lectin receptors，CLRs）是由一类含有C 型凝集素结构域（C-type lectin-like domains，CTLD）的蛋白组成的超家族，能够广泛识别配体，并调节多种生理功能［1］。自然杀伤基因复合体编码多种激活型和抑制型的CLRs，其中许多在维持免疫平衡中起重要作用［2］。Dectin-1 簇是CLRs V 组的一个亚群，该亚群由7 个结构相关的受体组成。其中Dectin-1 是Dectin-1 簇中的激活型CLR［2］。Dectin-1（基因符号Clec7a）最初是在树突状细胞（dendritic cells，DCs）中发现的，主要由髓细胞表达，包括单核细胞、巨噬细胞、DCs 和中性粒细胞［3］。也有证据表明这种受体在B 细胞和T 细胞的亚群中表达，在上皮细胞中也有表达［4］。Dectin-1是一种自然杀伤（natural killer，NK）细胞受体样的C 型凝集素，参与了对真菌病原体的先天免疫反应。Dectin-1 作为跨膜信号受体介导各种细胞功能，从与真菌结合、摄取和杀死，到诱导细胞因子和趋化因子的产生等相关过程［2，5］。本篇综述目的是对Dectin-1受体进行介绍，重点关注近年来发表的研究，综述其在抗真菌免疫、肠道免疫、自身免疫等方面相关生理功能的研究进展，为进一步寻找与之相关多种疾病的治疗靶点和有效药物提供参考依据。

1 Dectin-1受体的分子结构

Dectin-1 是一种28 kD Ⅱ型膜蛋白，胞外CTLD通过短杆连接到跨膜区，该短杆包含1个特殊区域，这个区域被定义为碳水化合物识别域。短杆的长度可因β-葡聚糖的识别而改变，长度越长，结合效率越高。Dectin-1 细胞质尾部含有1 个基于免疫受体酪氨酸激活基序，它参与细胞内信号的激活。与其他CLRs 相比，Dectin-1 是一种Ca2+非依赖性的CLRs，因为它能识别不包含金属离子的碳水化合物［3，6］。Dectin-1 被选择性地剪接成两种主要的亚型，其区别在于茎部区域的存在或缺失，这些亚型在不同的细胞类型和小鼠品系中有不同的表达，并且具有不同的功能［6］。

2 Dectin-1受体的配体识别

β-葡聚糖是自然界中含量最丰富的多糖之一，Dectin-1 可识别在植物和真菌细胞壁中的β-葡聚糖［7］。据报道称Dectin-1 也识别节肢动物中的原肌球蛋白和利什曼虫中未知的配体。研究发现，失调的节肢动物原肌球蛋白和Dectin-1 相互作用会导致过敏性疾病的易感性增加。在利什曼原虫吞噬过程中，Dectin-1 的激活促进了脾酪氨酸激酶（spleen tyrosine kinase，Syk）依赖性活性氧的产生，从而引发了炎症小体的组装和对寄生虫复制的限制［2，8-9］。此外，研究者们也发现一些内源性配体，包括波形蛋白、半乳糖化免疫球蛋白和半乳糖蛋白［2，10］。Dectin-1还可以识别许多真菌物种，包括人类主要的病原体，例如曲霉属真菌、念珠菌、肺囊虫属等［2，6］。除真菌外，Dectin-1 还能识别结核分枝杆菌，但Dectin-1是如何识别这些病原体的目前尚不清楚［11］。

3 Dectin-1受体与疾病的关系

3.1 Dectin-1 与肠道真菌感染 在真菌病原体中，β-葡聚糖是含量最丰富的多糖之一，Dectin-1 通过识别β-葡聚糖来驱动许多致病真菌物种的保护性宿主反应［12-13］。TAYLOR等［14］研究发现缺乏Dectin-1的小鼠容易感染白色念珠菌，即使存在调理素的情况下，缺乏Dectin-1 的白细胞对真菌的反应明显减弱。在体内，由于真菌感染后炎症细胞募集减少，白细胞反应受损，而导致真菌负担显著增加，真菌传播性增强。说明Dectin-1 敲除小鼠对真菌的炎症反应能力下降。这表明通过Dectin-1对β-葡聚糖的识别是真菌病原体的先天免疫反应中重要的组成部分之一［12，14］。

Dectin-1 对于维持胃肠道内环境稳定具有重要的作用，通过识别微生物群中的特定真菌以及食物中的β-葡聚糖，Dectin-1 可以加重结肠炎的严重程度［3，15］。ILIEV 等［16］研究者 使 用 葡聚糖硫酸酯钠（dextran sulfate sodium，DSS）破坏黏膜屏障的小鼠结肠炎模型中，发现Dectin-1-/-小鼠在结肠炎诱导过程中的炎症反应增强。根据尿液检测，研究者在人CLEC7A 基因中确定了与溃疡性结肠炎显著相关的一些单核苷酸多态性。此外，研究者还发现全身感染白色念珠菌的Dectin-1 敲除小鼠胃肠道中真菌负担增加和细胞因子产生失调［17］。这表明Dectin-1 在保护胃肠道免受真菌介导的炎症中起着至关重要的作用。RAHABI 等［18］研究发现在结肠炎期间，骨髓细胞上Dectin-1 的缺失可预防肠道炎症，而缺乏甘露糖受体（mannose receptor，MR）则会使炎症恶化。 此外，Dectin-1 通过产生CCL2，促进Ly6ChighCCR2high单核细胞亚群从血液向炎症性结肠浸润，一旦进入组织，它们会分化为炎症性巨噬细胞。最后，研究证明了炎症性肠病患者发生的肠道炎症与Dectin-1、CCL2、LTB4 的过表达和MR 的下调相关，提示该机制可能参与了人肠道炎症的发病机制。总之，上述表明巨噬细胞上的Dectin-1和MR是肠道炎症过程中黏膜炎症反应的重要调节因子。

DRUMMOND 等［19］研究发现Dectin-1 受体是真菌感染期间，胃肠道中专门参与控制CD4+T 细胞反应的受体。在感染期间，Dectin-1 的缺失导致肠系膜淋巴结中DCs 数量的减少，以及导致CD4+T 细胞激活失败，说明有效的CD4+T 细胞激活可能需要Dectin-1 的参与。由于DCs 反应的消失和T 细胞激活失败，导致了CD4+T 细胞凋亡的显著增加和胃肠道相关淋巴组织细胞数量的减少。在胃肠道中，抗原特异性CD8+T 细胞反应不需要Dectin-1。这表明Dectin-1 对于驱动胃肠道中真菌特异性CD4+T 细胞反应是必要的，以及在真菌感染期间，CD4+T 细胞在胃肠道中的存活需要Dectin-1 的参与。TETSUYA等［20］研究发现结肠炎严重程度的增加与Dectin-1 诱导核转录因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）激活和促炎细胞因子分泌的增加有关。该研究表明Dectin-1通过激活LRRK2导致NF-κB 活性增加，并且这种激活可以抑制自噬。且体内基因LRRK2 抑制剂降低了小鼠DCs 中Dectin-1 诱导的肿瘤坏死因子-α的产生，并改善DSS 诱导的结肠炎。Dectin-1 的上述功能对理解肠道免疫和真菌感染的易感性具有重要意义。

3.2 Dectin-1 参与肥胖的发病机制 CASTOLDI等［21］研究发现了Dectin-1 在肥胖和胰岛素耐受性（insulin resistance，IR）中起重要的作用。MyD88 在骨髓细胞中表达，而在脂肪细胞中不表达，它是肥胖诱导的IR、脂肪组织（adipose tissue，AT）炎症和AT巨噬细胞极化的促炎作用所必需的。MyD88的缺失加剧了肥胖诱导的IR 和AT 巨噬细胞向促炎表型的极化。研究者观察到Dectin-1 在食源性肥胖小鼠和MyD88 敲除小鼠中表达升高，阻断Dectin-1 可以抑制CD11c+AT 巨噬细胞极化和IR。在使用Dectin-1激动剂处理小鼠5 周后，在不改变肠道菌群的情况下，Dectin-1激活诱导了CD11c+AT巨噬细胞极化，加重了脂肪组织炎症反应，破坏了葡萄糖稳态。Dectin-1 表达可导致M1 巨噬细胞极化和脂肪细胞胰岛素敏感性受损。在瘦型和食源性肥胖小鼠中阻断Dectin-1信号可以改善葡萄糖稳态和胰岛素敏感性。此外，也有研究发现Dectin-1 在肥胖人群中的表达增加，并影响人的AT 和IR。因此，在MyD88 缺失的情况下，Dectin-1通过促进促炎性巨噬细胞极化来调节AT 炎症，并且激活Dectin-1加重了肥胖和IR。上述研究表明Dectin-1 可能是治疗与慢性非溶解性炎症相关联的肥胖和IR患者的重要靶点。

3.3 Dectin-1与缺血性心脏病有关 FAN等［22］研究发现，Dectin-1 主要表达于心肌巨噬细胞，它可以通过诱导促炎性M1巨噬细胞极化、Ly-6C+单核细胞和中性粒细胞浸润，在心肌缺血再灌注损伤中起致病性作用。在心肌缺血再灌注损伤早期，巨噬细胞上主要表达的模式识别受体Dectin-1 水平增加。Dectin-1 缺乏和抑制使心脏功能明显改善，心肌细胞凋亡减少，且与M1 巨噬细胞极化、Ly-6C+单核细胞和中性粒细胞浸润减少相关。然而，激活Dectin-1 与其激动剂具有相反的效果。LI等［23］最新研究发现在心肌梗死后心肌细胞Dectin-1 上调，部分是通过激活NF-κB 和NLRP3 炎症小体信号，从而导致心脏重构和心脏功能障碍。而在体内注射腺相关病毒9型介导的Dectin-1 沉默，可显著降低心肌梗死后小鼠的心肌纤维化、心肌扩张并改善心脏功能，这表明Dectin-1可能作为缺血性心脏病的治疗靶点。因此，在患者中选择性抑制Dectin-1 信号通路可能是预防心肌缺血性损伤和心肌重塑的一种新的治疗方法。

3.4 Dectin-1与自身免疫性疾病有关 DCs对凋亡细胞（apoptosis cells，ACs）的摄取和诱导DCs耐受表型的调节作用是建立外周自身抗原耐受性的重要机制［24］。目前，其所涉及的受体和潜在的信号通路尚不完全清楚。BODE 等［25］最新研究发现Dectin-1在自身免疫性疾病中具有重要的作用，发现Dectin-1是一种关键的致耐性受体。它与ACs暴露的几个膜联蛋白（膜联蛋白A1、A5、A13）的核心区域的结合具有很强的亲和力。在不同病原体衍生的β-葡聚糖的相互作用位点上，膜联蛋白与Dectin-1 结合后致耐受性信号会诱导Syk 的选择性磷酸化，导致NADPH 氧化酶-2（NADPH oxidase-2，NOX-2）的激活和活性氧（reactive oxygen species，ROS）的适度产生。这表明Dectin-1缺失的小鼠会形成自身免疫性疾病，并对ACs产生更强的免疫反应。这个重要的免疫检查点系统，为ACs 的免疫抑制信号与维持外周免疫耐受之间提供了联系。ACs衍生的膜联蛋白的分子途径是通过NOX-2 衍生的ROSs 来刺激Dectin-1 和诱导细胞抑制DCs，这是外周免疫耐受的重要机制。

3.5 Dectin-1 与过敏有关 ITO 等［26］研究者使用Dectin-1敲除（Clec7a-/-）小鼠观察Dectin-1是否参与室内尘螨（house dust mite，HDM）诱导的气道过敏性炎症反应。 研究发现，与野生型小鼠相比，在Clec7a-/-小鼠中HDM 诱导的嗜酸性粒细胞和中性粒细胞在呼吸道中的数量明显减少。此外，HDM 致敏的Clec7a-/-小鼠中纵隔淋巴结细胞产生的细胞因子IL-5、IL-13 和IL-17 也减少。Dectin-1 在CD11b+DCs 上表达，而CD11b+DCs 是气道过敏性炎症发展的关键DCs 亚群，但在CD103+DCs、浆细胞样DCs 或肺上皮细胞上不表达。通过转录组分析显示，在Clec7a-/-小鼠的DCs中，包括CCR7在内的趋化因子/趋化因子受体的表达降低，而CCR7 是DCs 向引流淋巴结迁移所必需的。 与野生型小鼠相比，Clec7a-/-小鼠纵隔淋巴结中HDM 标记的CD11b+DCs数量明显减少。这些结果表明在CD11b+DCs 上表达的Dectin-1 通过诱导DCs 趋化因子/趋化因子受体的表达，感受HDM 提取物中的某些分子，在HDM诱导的气道过敏性炎症反应中起关键作用。该研究结果提示Dectin-1 或其下游信号分子可能是治疗严重哮喘新的治疗靶点。

3.6 Dectin-1 与癌症有关 Dectin-1 在癌症中具有促进或预防肿瘤发生的双重功能，例如，DALEY等［10］研究发现Dectin-1 受体和其配体在胰腺导管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDA）的上皮细胞和炎症细胞中高度表达，并伴有相关信号中间体的上调。Dectin-1 信号通路促进了PDA 的进展，而Dectin-1 的缺失对PDA 有保护作用。目前，阻断Galectin-9 对PDA 有保护作用，而Dectin-1 和Galectin-9 轴在调节PDA 中CD4+和CD8+T 细胞向免疫原性或耐受性表型转变的过程中起关键作用，并调节致癌进展的过程。在PDA 中，Dectin-1 介导对肿瘤相关Galectin-9 的识别抑制了保护性T 细胞应答。表明将来在临床上阻断Dectin-1 下游的信号通路可能是一种对胰腺肿瘤发生的有效治疗策略。与此相反，ZHAO 等［27］研究发现在患有黑色素瘤或骨髓瘤的小鼠中，Dectin-1 激活的DCs 通过在体内诱导Th9细胞和IL-9的产生介导其抗肿瘤作用。Dectin-1介导的对肿瘤细胞上N-聚糖结构的识别可以激活具有杀肿瘤活性的NK 细胞。Dectin-1 激活的DCs是Th9 细胞和抗肿瘤免疫的强大诱导因子，这可能具有重要的临床意义［1，27］。

4 结语

Dectin-1作为C型凝集素受体家族中的一员，在小鼠抗真菌免疫方面的研究最多。近年来研究者们不断深入对Dectin-1 在多种疾病中的生理作用进行相关研究，笔者通过整理近几年的文献，发现Dectin-1 的作用并不局限于抗真菌免疫方面。Dectin-1 还参与肥胖的发病机制，在缺血性心脏病、自身免疫性疾病、过敏和癌症中也具有重要的作用。今后，在感染性和非感染性疾病的治疗中，Dectin-1可能是一个重要的治疗靶点。随着研究者对Dectin-1 受体的进一步深入了解将为疾病的诊断和治疗开辟新的可能性。目前，关于Dectin-1 在多种疾病发生发展的过程中涉及相关的信号通路的研究缺乏整体性和系统性。还存在一些不同细胞上表达的Dectin-1 在不同疾病中的作用并不统一，甚至是互相矛盾的观点。因此，在今后的研究中还应深入拓展Dectin-1 在其他疾病中的作用，进一步探索Dectin-1 具体作用机理和其他受体相互作用过程中所涉及的相关信号通路。