B细胞和T细胞糖基化在系统性红斑狼疮中的作用

李蓉，赵丽丹

作者单位：100730 北京，中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院风湿免疫科

1 介绍

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus，SLE)是一种经典的慢性系统性自身免疫性疾病，病死率高且易复发，目前治疗手段有限，无法根治，也无特异预防措施。T、B淋巴细胞在SLE的发病机制中起着至关重要的作用。糖基化是一种常见的翻译后修饰，是在糖基转移酶作用下将糖类转移至蛋白质和蛋白质上特殊的氨基酸残基形成糖苷键的过程。它对机体免疫系统多个过程均具有调节作用，如T、B细胞受体-配体相互作用[1]、免疫球蛋白重链恒定区糖基化改变，进而影响细胞活化阈值，调节促炎/抑炎平衡，参与自身免疫病发生发展。此外，免疫细胞中的糖基化可以被内源性凝集素识别，介导细胞活化、分化和生存等。因此了解糖基化的改变对SLE发病机制的探索至关重要。

2 糖基化

在真核细胞中，主要有两种类型的糖基化：N-糖基化和O-糖基化。N-糖基化始于粗面内质网，其特征是将N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)结合至天冬酰胺-X-苏氨酸共有序列中的天冬酰胺残基。O-糖基化主要发生在高尔基体中，其特征是N-乙酰氨基半乳糖(GalNAc)结合至脯氨酸共有区的丝氨酸或苏氨酸残基，这被称为Tn抗原。

3 糖基化在免疫系统中的作用

糖基化影响蛋白质的空间构象、稳定性、电荷、蛋白酶抗性以及对其他蛋白质的亲和力，它是配体-受体相互调节作用的一部分。炎症过程中，参与的迁移、黏附和渗出的受体蛋白发生不同糖基化而被受体蛋白识别[2]。

T细胞的蛋白质糖基化是一个动态过程。T细胞受体(Tcellreceptor，TCR)被激活时，T细胞糖蛋白上的Tn抗原增加。糖基化还通过影响T细胞受体复合物和主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex，MHC)之间的亲和力来调节T细胞的活化和成熟，参与其阳性和阴性选择。糖基化和糖蛋白唾液酸化还影响T细胞分化，如CD25的糖基化减低可促进T细胞向Th17方向分化，而抑制其向Th2、Th2和Treg分化。用唾液酸酶去除活化CD4+T细胞中的唾液酸可减少Treg分化[3]。半乳糖凝集素与其配体的结合触发了与靶细胞炎症、活化和死亡相关的信号[4]。在B细胞中，聚糖和半乳糖凝集素的相互作用调节B细胞激活、浆细胞分化和存活等过程[5]。

免疫球蛋白G(IgG)在Fc片段的重链恒定区-2(CH2)中含有聚糖。Fc区聚糖的异质性是调节其与Fc和C1q受体结合的机制之一。IgG中缺乏末端半乳糖的聚糖可激活补体和促进炎症反应，而添加唾液酸至IgG聚糖可促进抗炎作用[6]。

4 系统性红斑狼疮糖基化的改变

质谱技术和分子生物学技术发展使得鉴定SLE患者膜蛋白内大量糖原的特征及参与糖原合成的酶的改变成为可能，而糖基化改变与免疫系统的调节和临床表现的发展变化有关[7-8]，例如，在聚糖合成发生变化的小鼠及缺乏α-甘露糖苷酶Ⅱ(可导致复杂分支N-聚糖缺失)的小鼠会发生狼疮样疾病。这些小鼠表现为血清免疫球蛋白增加、出现狼疮性肾炎以及抗组蛋白、抗Sm抗体和抗DNA的抗体[9]。此外还发现，这类小鼠肾脏中岩藻糖基化和半乳糖基化复合聚糖较少，但甘露糖末端寡糖表达增加[10]。与之相似，在狼疮肾炎患者的肾活检样本中也发现富含甘露糖的聚糖增多，而复杂N-聚糖减少。而甘露糖残基增多是免疫原性的标志，更易被抗原呈递细胞识别。

4.1 SLE患者B细胞糖基化和抗体的变化

在B细胞中的糖基化研究主要集中于免疫球蛋白糖基化。有研究提出，在免疫球蛋白轻链或重链可变区获得N-糖基化位点可能有利于B细胞在生发中心的选择和存活，为B细胞产生自身反应细胞提供了补充机制[11-12]。SLE患者免疫球蛋白G的糖基化改变，其中抗双链DNA的IgG的岩藻糖基化、半乳糖基化和唾液酸化与疾病活动度相关[13]。已发现Fc段岩藻糖基化减低的抗体与FcgRIIIa相互作用更强。IgG的甘露聚糖结合甘露糖凝集素可激活补体凝集素途径，IgG甘露糖残基暴露增加导致抗体介导的细胞毒作用增强。

4.2 SLE中T细胞糖基化的改变

SLE患者CD4+T细胞岩藻糖基化增加，可能与T细胞活化状态相关。使用阿玛珠白果凝集素(amaranthus leucocarpus lectin，ALL)可使SLE患者的T细胞O-糖基化减少。活动性SLE患者的T细胞被ALL识别的程度低于非活动性SLE，并且ALL识别受体的表达与疾病活动呈负相关[8]。应用绒毛Vicia凝集素和单克隆抗体(CT1和CT2)可使T细胞中Tn抗原型O-聚糖的表达增加[14-15]。其他识别O-聚糖的凝集素，如花生凝集素(peanut agglutinin，PNA)和木菠萝凝集素(artocarpus integrifolia)(Jacalin)，未显示可改变SLE患者T细胞中O-糖基化[8]。

5 细胞质O-GlcNA酰化的改变

O-连接的N-乙酰葡糖胺(O-GlcNAcylation)是一种发生在胞质中的翻译后修饰，这一过程中单糖N-乙酰葡糖胺(GlcNA)被添加到细胞质或核蛋白的丝氨酸或苏氨酸残基中。将这种单糖添加到蛋白质中会对蛋白质的定位、稳定性和相互作用产生影响[16]。O-GlcNAcylation调节免疫系统功能，如巨噬细胞的炎症和抗病毒反应[17]，促进活化的中性粒细胞功能[18]，并抑制自然杀伤细胞活性[16，19]。

SLE患者中观察到E74样因子1(ELF-1)的O-GlcNA酰化和磷酸化减少。ELF-1是一种转录因子，与编码CD3分子ζ链的基因启动子结合，从而增加其转录。ELF-1的糖基化和磷酸化减少导致其与DNA的结合减少和CD3ζ表达减少[20]。在SLE患者中，E74样因子1(ELF-1)的O-GlcNA酰化和磷酸化的减少与CD3ζmRNA及其蛋白的表达减少一致。

6 结论

综上，SLE患者的B细胞和T细胞糖基化发生改变，影响其激活、分化、存活和效应功能，且部分糖基化与疾病活动度相关。目前，针对B细胞的研究主要集中在免疫球蛋白聚糖的改变。在T细胞中，糖基化的改变与TCR通路和T细胞活化、分化和功能有关。然而，关于SLE中糖基化的研究仍十分欠缺，仍需要对B细胞膜受体的糖基化、其他免疫细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)的糖基化改变、糖基转移酶和糖苷酶的细胞定位，以及对某些功能蛋白质糖基化的调节作用进行深入研究。

(原文：The Role of B cell and T cell glycosylation in systemic lupus erythematosus[J]. Ivan Ramos-Martínez I，Edgar Ramos-Martínez E，Cerbón M，Int J Mol Sci，2023，24：863)