GRP 胃肠病学研究和实践 1687 - 630 x 1687 - 6121 Hindawi出版公司 189561年 10.1155 / 2010/189561 189561年 评论文章 LPS-Toll-Like受体介导的信号表达的蛋白S和C4b-Binding蛋白质在肝脏 哈亚希 达也 1、2 铃木 Koji 1 町田 圭吾 1 部门的分子病理学 三重大学医学院毕业 Tsu-city,米氏514 - 8507 日本 mie-u.ac.jp 2 生物化学系 三重县的护理学院 Tsu-city,米氏514 - 0116 日本 mcn.ac.jp 2010年 28 06 2010年 2010年 20. 03 2010年 19 05年 2010年 07年 06 2010年 2010年 版权©2010哈亚希达和Koji铃木。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

蛋白S (PS),主要在肝细胞和内皮细胞,合成中起着关键作用的代数余子式抗凝剂活化蛋白C (APC)。PS活动是由C4b-binding蛋白质(C4BP),结构由七个<我nline-formula> α 进行攻击(C4BP<我nline-formula> α )和一个<我nline-formula> β 链(C4BP<我nline-formula> β )。在本文中,主要是基于我们之前的研究中,我们审查的脂多糖(LPS)全身的信号影响表达式的PS和C4BP肝脏。我们的<我talic> 在活的有机体内对老鼠的研究表明,有限合伙人注射后,血浆p水平明显下降,而血浆C4BP水平首先是暂时性的下降2到12小时后,然后24小时后显著增加。有限合伙人减少PS抗原和mRNA水平在肝细胞和正弦内皮细胞(秒),并减少C4BP C4BP抗原<我nline-formula> α 和C4BP<我nline-formula> β 肝细胞的mRNA水平。Antirat CD14和Antirat toll样受体抗体抑制LPS-induced NF (TLR) 4<我nline-formula> κ 激活的肝细胞和秒。此外,NF的抑制剂<我nline-formula> κ B和MEK恢复LPS-induced降低了PS的表达在细胞类型和LPS-induced C4BP在肝细胞的表达下降。这些数据表明,PS表达式的LPS-induced减少肝细胞和秒LPS-induced C4BP表达减少肝细胞是由MEK / ERK信号和NF<我nline-formula> κ B激活和膜结合CD14和地参与这一机制。

 1。介绍

蛋白S (PS),维生素K-dependent血浆糖蛋白(<我talic> 米r 75000),凝血是一个生理上重要的监管机构,世袭PS缺乏症患者有严重的血栓性疾病 1- - - - - - 3]。凝血系统、PS的代数余子式活化蛋白C (APC),凝血因子的灭活VIIIa [Va和因素 4- - - - - - 6)(图 1)。PS也可以直接通过抑制prothrombinase复杂结合因子Va和因子Xa ( 7, 8]。在人血浆,PS循环在自由形式和在复杂C4b-binding蛋白质(C4BP),一种蛋白质的补体经典 9, 10]。C4BP包括七<我nline-formula> α 链(<我talic> 米70000)和r<我nline-formula> β 链(<我talic> 米45000 r),<我nline-formula> β 在复杂地层与PS(链很重要 11- - - - - - 13]。两种形式的PS能够绑定到APC,但只有自由形式作为辅助因子( 14, 15)(图 2)。此外,PS可以促进巨噬细胞对凋亡细胞的吞噬作用[ 16和通过APC调解神经保护 17]。这些观察结果表明,PS重要功能在凝血和炎症。

凝血途径和抗凝蛋白C通路。凝血酶,绑定到thrombomodulin (TM),激活蛋白C的绑定到内皮细胞蛋白C受体(EPCR)。活化蛋白C (APC)灭活凝血因子Va (Va)和因子VIIIa (VIIIa)蛋白S (PS)的存在。PS循环与C4b-binding自由形式和复杂的蛋白质(C4BP)等离子体,和自由形式的PS的代数余子式APC中扮演了重要的角色。TF:组织因子、PL:磷脂。

PS和PS-C4BP复杂的函数。PS自由形式的循环(大约40%)和复杂形式C4BP在等离子体(大约60%)。C4BP由七个<我nline-formula> α 链和一个<我nline-formula> β 链,PS结合<我nline-formula> β 链。APC proteolytically转换因素Va和VIIIa (Va / VIIIa)为灭活因子Va和VIIIa (V<我talic> 我/八世<我talic> 我在自由形式的存在PS),但不是复杂的表单与C4BP PS。

人类PS主要合成在肝细胞、内皮细胞和巨核细胞 18- - - - - - 20.在肝细胞[],C4BP 21]。获得降低血浆p水平与肝脏疾病相关( 22,怀孕 23),口服避孕药使用[ 24),sepsis-associated播散性血管内凝血(DIC) [ 25),和系统性红斑狼疮 26,这些条件会增加患者的血栓事件发生率。降低水平的自由PS也可能导致血栓性倾向;因此,相信水平的提高等离子C4BP类型III中PS不足,是血栓形成的危险因素( 27]。

以前,我们表明,PS作为辅因子APC的老鼠,和老鼠C4BP,它形成了一个复杂的,就像在人类[ 28]。不同物种的研究表明,人类和老鼠在等离子体(PS-C4BP复杂 10, 14, 28, 29日];因此,老鼠被认为是最合适的动物研究PS的病理生理作用。在这篇文章中,我们描述等离子体的PS和C4BP水平的变化。我们也评估<我talic> 在体外有限合伙人对PS和C4BP表达肝细胞和/或正弦内皮细胞(秒)隔绝老鼠和LPS-mediated信号影响PS和C4BP表达在这些细胞。

 2。有限合伙人对PS体内和体外表达

我们发现在大鼠内毒素模型( 30., 31日有限合伙人),由腹腔内注射,总血浆p水平显著降低,而自由PS水平明显降低血浆LPS注射后(数据 3(一个)和 3 (b))。APC的代数余子式活动后血浆分离大鼠24小时注射LPS激活也评估了局部血栓形成质时间(APTT),这表明等离子体从老鼠后24小时内注射LPS长期参与的APTT显著小于等离子体大鼠(数据没有显示)。这些结果表明,LPS-induced减少血浆p是一个导致败血症患者血栓形成的趋势。这些就是结果符合Hesselvik等人的报告,脓毒症患者减少了等离子体水平的PS,而这与血栓事件( 32]。在肝脏、PS mRNA暂时性的下降从有限合伙人治疗后4小时到8小时,然后回到基线水平;然而,PS的等离子体抗原水平没有恢复与PS mRNA表达( 30.]。这种现象的具体机制尚不清楚,因此未来的调查是必要的。的<我talic> 在体外利用正常的肝细胞和秒孤立老鼠的研究表明,有限合伙人剂量依赖性降低PS的mRNA表达细胞,而这些减少发生在转录水平( 30.]。这些数据表明,降低等离子体的PS LPS-treated老鼠主要是由于减少了PS mRNA表达肝细胞和秒。

总PS的血浆水平变化和自由PS LPS-treated老鼠。柠檬酸盐得到等离子体从三只老鼠用LPS腹腔内治疗(<我nline-formula> 2 毫克 · 公斤 - - - - - - 1 )在每个时间点确定(a)血浆总p抗原水平和(b)等离子体自由PS抗原水平,如前所述在[ 31日]。数据表示为均值±道。(<我nline-formula> n = 3 )。*<我nline-formula> P < 。 05年 和时间0。

 3所示。有限合伙人对体内和体外C4BP表达式

据报道,等离子体C4BP水平显著增加患者严重感染和感染性休克 32),但未知是否C4BP表达式在肝脏直接影响有限合伙人。我们检查了有限合伙人在C4BP表达的影响<我talic> 在活的有机体内在老鼠的肝脏<我talic> 在体外在孤立的鼠肝细胞。我们观察到,有限合伙人是暂时性的减少的血浆水平C4BP抗原最大减少4小时和6小时之间,其次是显著增加有限合伙人注射后24小时(图 4(一))[ 31日]。这个结果符合的数据后24小时免费PS显著降低LPS注入(图 3 (b))。然而,PS-C4BP复杂水平没有明显改变了LPS注射后24小时内(图 4 (b))。的<我talic> 在体外使用肝细胞与正常老鼠的研究表明,有限合伙人C4BP直接下降<我nline-formula> α 和C4BP<我nline-formula> β 信使rna表达肝细胞( 31日]。这些数据表明,等离子体的早期减少C4BP是由有限合伙人的直接影响。也报道,白介素6 (IL)增加C4BP HepG2细胞表达( 33),这表明在LPS-treated老鼠相对较晚增加血浆C4BP是由il - 6的水平。据报道,il - 6表达也增加了PS HepG2细胞( 34)在大鼠肝细胞( 30.]。然而,目前尚不清楚il - 6是血栓性倾向的原因之一。为了澄清这一点我们准备IL-6-injected老鼠,<我talic> 在活的有机体内il - 6对等离子体的影响PS, C4BP PS-C4BP复杂水平检查。我们的数据表明,C4BP和PS-C4BP复杂水平增加血浆il - 6到8小时后注射,然后逐渐减少,和免费的PS水平下降后24小时内注射il - 6,所以APC代数余子式血浆il - 6注射后24小时内酶活性降低而参与大鼠(数据没有显示)。这些结果表明,il - 6引起血栓性倾向通过增加C4BP表达肝细胞随后增加等离子PS-C4BP复杂和减少等离子体自由PS的水平。这些结果还表明,IL-6-induced减少自由等离子PS还在大鼠内毒素血栓性倾向的原因,和il - 6的主要作用是增加肝细胞而不是增加C4BP表达式的PS表达肝细胞和秒。

等离子体水平变化LPS-treated C4BP和PS-C4BP复杂的老鼠。柠檬酸盐得到等离子体从三只老鼠用LPS腹腔内治疗(<我nline-formula> 2 毫克 · 公斤 - - - - - - 1 )在每个时间点确定(a)等离子体C4BP抗原水平和(b)等离子体PS-C4BP复杂抗原水平,如前所述在[ 31日]。数据表示为均值±道。(<我nline-formula> n = 3 )。*<我nline-formula> P < 。 05年 和时间0。

 4所示。信号转导途径参与LPS-Induced PS在肝细胞的表达和秒C4BP肝细胞

CD14和地是必要的信号转导引起的有限合伙人的有限合伙人,绑定到CD14,可以与地的骨髓分化protein-2 (MD-2) [ 35, 36]。众所周知,感应在NF有限合伙人<我nline-formula> κ B激活通过CD14和地发生在人类内皮细胞( 37),和鼠标肝细胞( 38]。最近,我们表明,大鼠肝细胞和秒也表达CD14和地 30.]。此外,凝胶mobility-shift试验表明anti-CD14和anti-TLR-4抗体抑制LPS-induced NF<我nline-formula> κ 激活的肝细胞和秒。这些结果表明,有限合伙人也诱导NF<我nline-formula> κ B激活通过CD14和地鼠肝细胞和秒( 30.]。

此外,我们发现NF<我nline-formula> κ B抑制剂阻止LPS-induced减少PS在肝细胞的表达和秒LPS-induced C4BP下降<我nline-formula> β 表达肝细胞( 30., 31日),这表明NF<我nline-formula> κ B激活参与了PS和C4BP肝细胞的表达和/或内皮细胞。这些数据还表明,老鼠PS, C4BP<我nline-formula> α 和C4BP<我nline-formula> β 基因启动子含有NF<我nline-formula> κ B共识序列。此外,我们发现,MEK抑制剂减少块LPS-induced PS表达肝细胞和秒,和减少LPS-induced C4BP的肝细胞( 30., 31日]。这些数据与之前的研究相一致 36, 37],LPS诱导的激活MEK / ERK通路和NF<我nline-formula> κ B肝细胞和内皮细胞的核易位。这些发现表明NF<我nline-formula> κ B激活和MEK / ERK通路,但不是蛋白激酶C、物和p38 MAPK通路,与LPS-induced PS表达降低大鼠肝细胞和秒,也与LPS-induced减少C4BP表达式在鼠肝细胞(图 5)。

机制LPS-induced PS和C4BP肝细胞的表达下降。LPS结合膜结合CD14和地,其次是MEK / ERK的活化和NF<我nline-formula> κ b .激活NF<我nline-formula> κ B与PS的启动子区域和C4BP交互<我nline-formula> α 和C4BP<我nline-formula> β 基因,导致PS表达肝细胞和秒,降低和减少C4BP肝细胞中表达。

 5。炎性细胞因子对PS和C4BP表达肝细胞和秒

LPS刺激单核细胞和内皮细胞表达各种炎性细胞因子( 39, 40]。在这些炎性细胞因子、肿瘤坏死因子-α(TNF -<我nline-formula> α )降低鼠秒[PS表达式 30.),il - 6增加了PS和C4BP表达式<我nline-formula> β 表达,但不是C4BP<我nline-formula> α 表达式,在鼠肝细胞( 30., 31日]。另一方面,有限合伙人直接减少PS表达在人类脐静脉内皮细胞(HUVECs)(我们的未发表的观察)。这些发现与先前的报道是一致的显示,肿瘤坏死因子-<我nline-formula> α 减少PS表达HUVECs [ 41),il - 6表达增加PS在人类肝癌细胞系( 34]。如上所述等离子PS抗原和活动减少LPS-treated老鼠,这表明,有限合伙人和TNF -<我nline-formula> α 引起血浆p水平下降,导致败血症患者血栓形成的趋势。另一方面PS在肝细胞表达il - 6的分泌增加,但这IL-6-induced PS表达的增加不足以弥补有限合伙人和肿瘤坏死因子<我nline-formula> α 全身的PS在肝细胞的表达和/或减少内皮细胞。此外,il - 6本身增加C4BP在鼠肝细胞表达,以及随之而来的减少自由PS在等离子体被认为是血栓性倾向的原因。整体而言,这些结果表明,各种细胞因子由LPS诱导单核细胞和内皮细胞诱导血栓性脓毒症患者的倾向。最近,据报道,IL-6-induced PS HepG2细胞中表达增加监管通过信号转换器和激活转录(STAT3)结合位点,这是位于<我nline-formula> 5 ′ 侧翼地区人类PS的基因( 42]。肿瘤坏死因子的机制<我nline-formula> α 特别是减少专门增加C4BP PS在秒和il - 6表达<我nline-formula> β 表达肝细胞是未知的。还需要进一步的调查来阐明il - 6和TNF -的信号转导通路<我nline-formula> α 行动在肝细胞和秒。

 6。结论

有限合伙人直接减少PS表达肝细胞和秒减少C4BP肝细胞中表达。膜结合CD14和地调解LPS-induced激活MEK / ERK和NF<我nline-formula> κ B和NF的激活<我nline-formula> κ B与PS的启动子区域和C4BP交互<我nline-formula> α 和C4BP<我nline-formula> β 基因。此外,LPS激活地在刺激单核细胞表达il - 6表达的PS和C4BP肝细胞和/或内皮细胞。我们的发现可能有助于抗凝疗法的发展涉及PS和C4BP调节LPS-TLR-4-mediated NF的激活<我nline-formula> κ B和MEK系统。

 缩写 有限合伙人:

脂多糖

 TLR:

toll样受体

 PS:

蛋白S

 C4BP:

C4b-binding蛋白质

 il - 6:

白细胞介素- 6

 PKC:

蛋白激酶C

 APC:

活化蛋白C

 物:

小君激酶。

 确认

作者真诚地感谢Drs。Hiroyuki汤,Masane Kume Koji藤井裕久,Masashi Kishiwada谁导致了研究LPS-mediated表达式的PS和C4BP肝细胞和/或秒。本研究的部分从教育部科学研究补助金,日本文化、体育、科技(18659280,18659280,18659280,22592396)和三重大学COE-A项目。

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