文摘
Lysophosphatidylcholine生物活性脂质,调节许多细胞过程,尤其在沉积和动脉粥样硬化斑块的炎症细胞浸润和沉积。这样的分子也出现在唾液和粪便的hematophagous有机体Rhodnius prolixus恰加斯病的锥猎蝽亚科昆虫向量。我们最近证明了LPC的调制器鲁兹锥体传播。它作为一个强大的化学引诱物昆虫咬伤部位的炎症细胞,这将提供一个集中的细胞用于寄生虫感染。同时,LPC增加巨噬细胞胞内钙浓度,最终提高寄生虫入侵。最后,LPC的巨噬细胞抑制生产的刺激生活t . cruzi,从而干扰了脊椎动物宿主的免疫系统。在本文,我们将讨论使用的主要信号机制可能等分子和他们的最终使用目标阻止寄生虫传播和恰加斯病的发病机制。
1。免疫反应鲁兹锥体在脊椎动物宿主感染
t . cruzi脊椎动物宿主感染通过由喂虫子咬的伤口皮肤中产生或通过寄生虫与结膜粘膜之间的交互。这样的交互有时会产生可见的信号称为和平的标志或chagoma接种。这个初始的组织学的感染是由单核细胞数升高(1]。第一个感染的迹象表明t . cruzi可以刺激皮肤细胞产生介质,引发局部炎症反应。尽管争论恰加斯病的发病机制(2- - - - - -5),直到最近,一些作者认为这种疾病是有限的急性期,其次是一种慢性阶段,被认为是一种自身免疫性疾病,寄生虫将身体与网站的心脏和食道炎症(6- - - - - -8]。然而,如今,被认为这种疾病是多因素的,有多个和连续的病原体和宿主之间的相互作用9]。2到3周的潜伏期后,感染t . cruzi所体现的存在大量的血液和组织中的寄生虫。急性感染伴随着过度激活免疫系统,包括高水平的细胞因子的产生,强烈激活T细胞和B细胞的,淋巴结病,脾肿大,强烈的炎症感染与组织相关的利基市场。急性期诱发有效的后天免疫的发展导致寄生虫血症的控制。相关的慢性阶段被认为是终身和只有少数寄生虫在宿主体内。慢性感染的开始t . cruzi在大多数患者无症状。然而,随着疾病的进展,临床表现成为变量,从无症状到心血管的参与和/或胃肠道症状(10,11]。建立了后天免疫之前,先天免疫系统似乎是必不可少的恰加斯病的至少两个重要的方面:控制复制的寄生虫在宿主组织和炎症反应的进展。反过来,后者被认为是组织损伤和功能障碍的主要原因某些器官的主机(11]。一些研究在实验感染模型t . cruzi表明th) CD4和CD8细胞有效的免疫反应,与特定的炎性细胞因子的生产,如干扰素(IFN -γ)、肿瘤坏死因子(TNF -α)和白介素12 (il - 12),以及生产的活性氮物种如一氧化氮(NO)、寄生虫血症的控制中起着重要的作用在疾病的初期阶段(4,10- - - - - -13]。此外,细胞的先天免疫,如自然杀伤(NK)细胞,树突状细胞和巨噬细胞,也是关键元素的初始控制寄生虫复制(10- - - - - -13]。
近年来,恰加斯病的研究都集中在调查其为病原体的作用的分子模式(pamp)的原生动物,这是先天免疫受体的目标。同时,识别的问题相关的受体在先天immunity-parasite交互疾病宿主的进化已经解决的几个实验室。这种策略最终旨在治疗干预措施的发展通过使用pamp来自寄生虫。Glycosyl-phosphatidyl-inositol (GPI)是第一glycoconjugate的名字t . brucei这是与锚定蛋白在细胞表面的功能(14- - - - - -17]。pamp广泛研究t . cruzi实际上,GPI锚。所有进化的形式表达这种寄生虫的表面GPI-anchored糖蛋白(14- - - - - -17]。一些研究已经确定了GPI锚隔绝trypomastigote-derived mucin-like糖蛋白(GPI-mucins)t . cruzi随着分子主要负责刺激宿主的免疫系统(18,19]。因此,t . cruziGPI-mucins能激活巨噬细胞,刺激生产的促炎细胞因子,趋化因子,也没有(20.- - - - - -22]。先天免疫反应t . cruzi已经被广泛的研究和基于信号通路的激活触发toll样受体(通常)。通常是蛋白质识别守恒的图案与几个不同的病原体;它们引起了细胞内的信号级联,最终导致一个复杂的宿主免疫反应(11,12]。有10个通常描述人类和小鼠12 (11,12]。一般来说,刺激引起GPI分子发生在感染的早期阶段,在巨噬细胞响应trypomastigotes TLR-dependent机制,最终诱发白介素和肿瘤坏死因子的生产α并引发的反应CD4和CD8细胞干扰素的生产γ(23]。因此,巨噬细胞激活TNF -α和干扰素-γ似乎有一个重要的角色在控制寄生虫的生长。免费GPI锚或glycoinositolphospholipids (GIPLs)还能刺激宿主的免疫系统。GIPLs类似于谷歌,而是包含神经酰胺脂质中一半(18,19]。
通常2、4和9是主要通常参与先天免疫反应t . cruzi(18,24- - - - - -29日]。TLR2已被确定为主要的受体负责激活的巨噬细胞GPI黏蛋白(18,24- - - - - -29日]。根据Ropert Gazzinelli [27)、受体组成的异质二聚体TLR2和TRL6 GPI粘蛋白和CD14 coreceptor被激活。奥利维拉et al。25观察到GIPL从t . cruzi通过TLR4授予炎症反应,促进中性粒细胞的招聘到小鼠的腹腔。后来,Medeiros et al。26)表明,这种效应部分依赖于il - 1的生产β。基因组DNA的t . cruzi也扮演着重要的角色在促炎反应的脊椎动物宿主感染期间,由于TLR 9是激活CpG图案从nonmethylated DNA (28,29日]。除了通常的先天免疫反应介导的,t . cruzi也可以刺激TLR-independent途径导致干扰素的生产-β和干扰素-γ。在这种情况下,发生这种情况由于胞内钙离子浓度最终激增导致钙调磷酸酶和钙调蛋白的激活30.- - - - - -32]。
2。Lysophosphatidylcholine和调制的生产和宿主免疫力
溶血磷脂等lysophosphatidylcholine (LPC) sphyngosylphosphoryilcholine (SPC) lysophosphatidic酸(LPA), sphingosine-1-phosphate (S1P)调节许多细胞过程。LPC的导数的磷脂酰胆碱(PC)损失产生的脂肪酸通过一个磷脂酶的作用2(中国人民解放军2)或通过转让胆固醇的行动cholesterol-acetyltransferase [33]。LPC的参与几个生理事件和已经称为中央分子在一些病理状态,但尤其在沉积和动脉粥样硬化斑块的炎症细胞浸润和淀积(34- - - - - -36]。研究针对LPC的大大增加了自发现这些分子参与动脉粥样硬化(37]。认为各种磷脂酶分泌循环白细胞参与这个病理很快就被提出。因此,当前的模型表明,糖尿病和高胆固醇血症导致产生大量的低密度脂蛋白粒子在等离子体,可以接受不饱和脂肪酸氧化,生成氧化粒子(oxLDL)。因为平均50%的低密度脂蛋白脂肪酸花生四烯酸和亚油酸,这些氧化事件的可能性是巨大的。oxLDL是一个潜在的原因增加的炎症标记物的表达,如肿瘤坏死因子-α、MCP-1 MCSF吸引区分单核细胞病变部位。从这个意义上讲,LPC的是其中一个最强大的巨噬细胞趋化现象的信号,也是由细胞凋亡过程如上所述。OxLDL粒子被各种分泌解放军2在等离子体,包括IIA, V,我们组x显示第一次磷脂和溶血磷脂的唾液和粪便hematophagous有机体Rhodnius prolixus,锥猎蝽亚科昆虫向量恰加斯病的38]。主要的脂质中出现r . prolixus唾液是PC和LPC (38]。唾液LPC的额外antihemostatic分子的药理阿森纳注入咬网站允许昆虫饲料。它能抑制血小板聚集和增加生产的内皮细胞。因此,LPC的最初被描述为一个分子与抗血小板和血管扩张性活动,几年后,它的免疫调制剂的影响T.cruzi感染了(38,39]。
LPC的调制器的作用t . cruzi总结在图发生传播的三个主要机制1并提到如下。
(1)LPC vector-derived分子。它作为一个强大的化学引诱物为炎症细胞的昆虫咬伤。这次活动将提供一个集中的细胞用于t . cruzi感染(38,39]。
(2)LPC增加巨噬细胞胞内钙浓度,最终提高寄生虫入侵。
(3)LPC的抑制住都没有生产由巨噬细胞刺激t . cruzi,有限合伙人,或者有限合伙人的干扰素-γ,从而干扰脊椎动物宿主的免疫系统(39]。
上述研究结果表明,LPC现在以外的信号分子的作用,抵消宿主血止血,因为它作为调制器的生物学和寄生虫传播(40- - - - - -43]。巨噬细胞是急性感染的建立密切相关t . cruzi的成功,因为这些细胞的感染取决于最初的入侵(44- - - - - -46]。这导致假设唾LPC的可能促进寄生虫感染,不仅有利于昆虫饲养,但也为寄生虫的到来准备环境,几分钟或几个小时后初始虫咬。最近我们组获得的结果表明,注入唾液LPC的宿主皮肤寄生虫紧随其后接种在同一个网站从3分钟后最终增加血液寄生虫血症——翻动物感染t . cruzi。LPC的对寄生虫血症的影响主要是通过激活巨噬细胞的趋化性和免疫抑制的生产由寄生虫引起的。我们还展示了协会的速度增加巨噬细胞诱导的寄生虫通过500倍稀释唾液或LPC。这是第一个演示恰加斯病的传播和其余因素的第一个含义lysophospholipid在传染病39]。
激活的受体识别寄生虫的存在特定结构表面刺激宿主细胞产生TNF -α、il - 12和不,如上所述。根据MyD88适配器蛋白质,通常2,4,9与哺乳动物的免疫系统所使用的网络主机控制感染t . cruzi(14- - - - - -18]。坎波斯et al。18,23)是第一个演示TLR2参与寄生虫与宿主巨噬细胞之间的相互作用。TLR2的表达至关重要的感应白介素、肿瘤坏死因子-α,没有,这等parasite-derived分子受体被激活的GPI锚,已被孤立的trypomastigotes表面t . cruzi(14- - - - - -18]。没有但不是il - 12的生产t . cruzi暴露的巨噬细胞不受缺陷影响唾液(39]。奇怪的是,在从骨髓巨噬细胞获得TLR2-deficient老鼠,il - 12的生产主要是由LPC的镇压。这些数据表明,在某些类型的细胞,这种细胞因子的生产可能会受此影响lysophospholipid通过TLR2-independent机制。
此外,GIPLs从t . cruzi与促炎效应[TLR4受体激动剂25,26]。寄生虫引发的我们显示,没有生产,或通过脂多糖(LPS), TLR4的另一个配体,在小鼠腹腔巨噬细胞或骨骨髓来源的巨噬细胞,是由LPC的封锁在这两种情况下,即使在干扰素-的存在γ在体外(39]。LPC的扭转的能力没有生产的感应在所有情况下,几乎独立的配体类型,表明这lysophospholipid必须通过一个独特的途径。在这方面,受体参与细胞信号由LPC的,一般来说,表现出一定的滥交的配体,反之亦然。在LPC的的情况下,提出了不同的受体分子,包括G2A G protein-coupled受体和GPR4,另一个重要的候选人(45,47- - - - - -49]。尽管在文献中产生的争议,由于低使用放射性LPC的再现性研究及其与候选人互动受体,G2A绑定脂肪酸和质子的能力是值得注意的33]。因此,G2A仍在文学最著名的受体参与信号的适应由LPC (47- - - - - -49]。此外,G2A受体本身的再分配和TLR4的暴露是影响LPC的新陈代谢(33,50]。在这种情况下,细胞内的内容LPC的精细控制的活动lysophosphatidylcholine酰基转移酶(LPCAT),使用LPC的底物和酶生成磷脂作为其行动的产物。单核细胞的治疗与LPS激活这种酶,增加运输TLR4膜筏在这些细胞(50]。自从LPCAT抑制剂使用,5-hydroxyethyl 5′3′苯硫酚吡啶(HETP),增加了溶血磷脂/比率,它反转的影响有限合伙人(50]。因此,似乎是适当的建议的t . cruzi,每个人都应该进行这两种受体的分布地图,G2A和TLR4的存在和没有LPC的使用蛋白质组学和免疫学方法(33,50]。
在程序性细胞死亡,calcium-independent解放军LPC的生成2由caspase-3激活。因此,LPC的趋化现象的找到我信号吸引白细胞凋亡细胞(49,51,52),作为一个吃我涉及招聘补充蛋白质的识别信号,吞噬细胞(49,51,52]。这样LPC-induced趋化性是非常有趣的,因为在恰加斯病,被感染的巨噬细胞凋亡细胞的吸收t . cruzi刺激寄生虫生长(53]。此外,它已被证明t . cruzi感染性阶段能够产生脂质使者,包括LPC分析,调节宿主细胞信号(54]。关于适配器分子动员LPC的,众所周知,在大多数细胞类型,有亚型的蛋白激酶C的参与(55]。可能是同种型的类型在每个细胞激活,将响应的强度和类型由LPC的特定的细胞类型。当结合不同类型的通常和适配器,LPC-mediated信号必须产生一个特定的和仍然知之甚少的免疫抑制。
3所示。向量磷脂酶和最终目标块t . cruzi传输
中国人民解放军2是一种酶家族出现在各种微生物如病毒、细菌、植物和动物。根据研究哺乳动物,解放军的作用2对细胞膜的装修很重要,脂类消化细胞信号和宿主的免疫防御以及生产各种脂质介质(56- - - - - -61年]。在昆虫中,磷脂酶,研究了相关的毒液注入猎物,消化生理、免疫、和繁殖61年]。中发表研究磷脂酶活动节肢动物是那些报道唾液腺的这种酶的存在Manduca sexta(62年)和唾液和唾液腺Amblyoma americanum(63年,64年]。这些研究发现解放军之间的相关性2活动和消化。此外,朱et al。64年建议这个活动的另一个作用,它与前列腺素的生产,促进血管舒张和炎症和免疫的抑制。生产环前列腺素也可能导致血小板聚集的抑制作用和诱导的血管舒张。此外,platelet-activating因子(PAF)参谋长乙酰基水解酶,解放军GVII家族的一员2酶,是一种serine-dependent水解酶,不需要Ca2 +为活动。这种酶裂解的乙酰基sn2的位置磷脂,在拥堵的情况下,存在的水解sn二酯键,释放醋酸和生物活性lyso-PAF [65年,66年]。猫跳蚤(Ctenocephalides猫属)唾腺匀浆PAF-acetylhydrolase活动,活动的预计金额在一个对唾液腺(~ 5 pmol /分钟)是正确的数量级诱导局部抗炎/过敏作用[67年]。拥堵的细胞外促炎和行为通过高亲和力G-coupled蛋白受体,引起血小板的活化,中性粒细胞和单核细胞66年]。假设是PAF-acetylhydrolase活动从唾液可以下调炎症和免疫反应由空军从宿主细胞释放。这可能发生反应,注入猫跳蚤唾液和可能打断了主持人打扮或抓咬的场所。除了这些报告,磷脂酶也已确定转录组的唾液或唾液腺的hematophagous节肢动物如软蜱虫Ornithodoros coriaceus(67年,68年),O。parkeri(69年),等硬蜱虫Ixodes面(70年),昆虫等按蚊(71年),Phlebotomus arabicus(72年),而舌蝇morsitans(73年]。
Zeidner et al。74年]表明,除了促进一些蜱虫消化过程,可能是解放军的分泌物2到提要的网站造成了一些保护屏障对细菌带入伤口。他们证明了borreliacidal活动中发现的答:americanum唾液是最有可能由于解放军酶的影响2它将直接和迅速杀死包柔氏螺旋体burgdorgeri通过膜脂类的消化,由大多数PC和phosphatidylglycerol。作者假设高水平的人民解放军2酶活性存在于唾液相关答:americanum的耐火度,burgdorgeri。其他的研究已经证明了解放军的重要性2在感染processas等病原体引起的刚地弓形虫,Cryptosporium以及,痢疾阿米巴,利什曼虫amazonensis,t . cruzi(75年- - - - - -77年]。此外,康纳利和Kierszenbaum [44)表明,解放军的存在2显著增加之间的关系t . cruzi和巨噬细胞,它们表明,这种影响依赖于疟原虫膜的改变,因为它是由预处理诱导的寄生虫与PLA膜2但不是巨噬细胞。但现在,正如上面提到的,解放军的存在2的唾液分泌物t . cruzi向量意味着LPC的生成和其进一步参与炎症过程,发生在感染。
中国人民解放军2从蛇毒酶诱导广泛的药理作用,包括抗凝礼仪,可以由水解磷脂或非酶的机制,例如当解放军2从眼镜蛇nigricollis毒液结合因子凝血级联的Xa表面通过特定的抗凝网站(78年]。我们小组正在调查进一步作用LPC在唾液的向量,我们相信有关肌肉瘫痪。列等。79年]表明,溶血,特别是LPC分析,可以阻止胞外分泌的神经递质,从而麻痹肌肉。在这种情况下,使用捕食昆虫Belostoma anurum作为模型,我们表明,唾液LPC的也有这个属性。我们的假设是b . anurum使用溶血磷脂作为一种麻痹猎物提要,因为它使一个extraoral消化(80年]。我们与LPC的从获得类似的结果r . prolixus胞外分泌的堵塞,减少明显。LPC的行动可能是更多的本地为了避免打扰主机。因此,上述数据显示,解放军产生的LPC的存在2年代的唾液分泌物的捕食者和吸血arthopods普遍在动物的王国里,和这个分子可能幸存的跟踪古老的喂养习惯。
另一个方面,应该强调的是,中国人民解放军2年代还产生游离脂肪酸,可以转换为类花生酸。类花生酸20个碳原子的多不饱和脂肪酸作为当地短半衰期的介质;他们是来自花生四烯酸(20:4 n-6)或其他不饱和20-carbon前体(20:3 n-6和20:5 n - 3)。花生四烯酸酯化在磷脂的等离子体膜,这些被释放的行动计划2。花生四烯酸的生物作用产品要求其氧化,它可以发生在三种不同的方式:(a)通过环氧酶产生前列腺素和血栓素,(b)通过生成白细胞三烯和lipoxins lipooxygenases,并通过细胞色素p - 450 (c),生成的环氧化合物(81年]。生理过程,通常涉及内分泌物、激素和生长因子可能刺激花生四烯酸的释放,已经广泛应用在哺乳动物中,如在调节免疫和炎症反应的脊椎动物(82年]。最近,凝血恶烷的参与2(酸2在脊椎动物宿主感染的过程t . cruzi(83年]了。同一组表明,类二十烷酸氨甲环酸2普遍在所有生命阶段的寄生虫。因此,在被感染的老鼠,这种寄生虫本身可能占总数的90%酸2在等离子体。在这方面,值得注意的是酸的生产2从花生四烯酸环氧酶途径发生。因此,从我们的实验结果表明,脂肪酸摄入的一半血不饱和和大约一半的花生四烯酸。所以,如果一个酸池2是一个先决条件任何病原体感染宿主细胞的过程,期间池可以生成血液消化的最后阶段向量的脂肪酸释放。triacylglycerol-lipase活动被确认在肠道内腔blood-fed昆虫和可能是参与脂类的消化血液大餐。这些脂肪酶的活动和新陈代谢和命运在消化过程中产生的脂质摄取血液研究和特征84年]。然而,无论是动态生成的游离脂肪酸在昆虫感染t . cruzi和酸处理2在消化过程的最后阶段被评估在任何向量。因此,一个有吸引力的模型对未来可能涉及一个解放军的沉默2恰加斯病基因的唾液向量获取LPC-depleted或LPC-free唾液。这些昆虫的唾液会降低脊椎动物宿主感染的速度。
4所示。主机等离子LPC的的作用t . cruzi感染
最初的研究涉及LPC的动脉粥样硬化的发病机制倾向于强调这磷脂在动脉粥样硬化病变的存在(37]。然而,这个分子的形成的起源和动态仍未知很多年了。奥巴马et al。85年)确定的主要酶负责代LPC的Lp-PLA2,也被称为PAF-acetyl水解酶、磷脂酶VIIA分泌的白细胞和与血浆脂蛋白有关,尤其是低密度脂蛋白。这种酶识别和劈开oxLDL氧化磷脂,生成LPC的和游离脂肪酸氧化(oxNEFAS或氧化nonesterified脂肪酸)。LPC的,正如前面提到的,是一个有效的促炎的分子能够白细胞招募和激活诱导细胞凋亡。演示Lp-PLA2动脉粥样硬化病变坏死核心的和脆弱的斑块纤维帽支持当前视图在动脉粥样化形成这种酶的重要性。一个重要的治疗选择是Lp-PLA的选择性抑制作用2。奥巴马et al。85年]表明darapladib管理(葛兰素史克)在实验模型中选择性地降低这种酶的活性,变弱LPC的的形成,减少动脉粥样硬化斑块的形成与促炎基因的负调控巨噬细胞和T淋巴细胞。恰加斯病的治疗旨在减缓病情发展入侵造成的心肌损伤患者的心脏的寄生虫。一些药物用于治疗恰加斯病引起患者血浆血脂的变化,导致高浓度的低密度脂蛋白。治疗期间,这些患者可能存在有利条件为低密度脂蛋白氧化和代LPC的,这肯定会导致炎性表型,从而维持心肌细胞的水平的再感染。从这个意义上说,这将是重要的评估患者恰加斯病的一代的LPC的不同类别的药物,以验证这种脂质介质的形成。同样,健康的慢性药物治疗实验动物应确定任何影响的LPC的水平和随后对感染的易感性t . cruzi。总之,darapladib可能构成小说的工具具有双重用途:优化当前的治疗治疗慢性chagasic病人和实验修改LPC的小鼠的血浆水平来确定这种水平的减少降低了敏感地感染t . cruzi。
确认
在作者的实验室研究细胞信号是由巴西机构慰问Nacional de Desenvolvimento Cientifico e学府(CNPq), Fundacao德帕罗尽管卡洛斯恰加斯球场(FAPERJ),更和资助项目“西班牙de Ciencia e Tecnologia em Entomologia分子”。作者希望表达他们的感谢尼尔森先生波尔图人请了图中所示。这项工作致力于玛莎Sorenson梅里韦瑟博士和杰出的科学批评了数以百计的手稿由Bioquimica皇家研究院的研究人员说,UFRJ,里约热内卢,巴西,在过去的27年。