P-選擇素基因多態性與P-選擇素蛋白關系的研究進展

福建省血液中心 羅玉麗

1 P-選擇素結構及其配體

1.1 P-選擇素結構

選擇素是一類細胞表面跨膜糖蛋白，根據其表達部位不同，分為 E-選擇素(ES)、P-選擇素(PS)、L-選擇素(LS)。P-選擇素（total P-selectin,tPs）是一種富含半胱氨酸的整合蛋白,又稱顆粒膜糖蛋白(GMP-140)、可表達于活化的血小板及內皮細胞表面，其主要功能是介導白細胞、內皮細胞、血小板等細胞間的反應，在動、靜脈血栓形成以及炎癥和動脈粥樣硬化的病理生理過程中發揮著重要作用。它的編碼基因定位于人類染色體lq21-24，含有17個外顯子和16個內含子，含有789個氨基酸殘基,相對分子質量為140000u[1]。與其它的黏附分子一樣，P-選擇素的結構共分為5個區域：N末端的一個C型植物素樣區域、一個表皮生長因子區域和九個補體調節蛋白重復結構區；C末端一個跨膜區和一個胞漿短尾區（如圖1）[2]。

1.2 P-選擇素配體

P-選擇素凝集素樣區域是配體結合部位的關鍵序列，P-選擇素的配體主要是唾液酸化的Lewisx抗原(sLex)以及高親和力的選擇素糖蛋白配體(PSGL-1或CD162)，它們主要存在于白細胞的表面，也有少數存在于腫瘤細胞上，兩者的結合是Ca2+依賴性的，因此P-選擇素主要介導粒細胞和單核細胞在內皮細胞表面的滾動、粒細胞和單核細胞與血小板的黏附。

圖1 P-選擇素結構示意圖

2 P-選擇素基因多態性及其單倍體型

近些年來，以P-選擇素基因（SELP）為背景的研究成為關注的熱點，尤其是SELP的多態性以及由其所組成的單倍體型與sPs(soluble P-selectin)水平之間關系的研究。目前已有了初步的發現。

P-選擇素的編碼基因定位于人類 1號染色體(1q21-24)上，是一段長約50kb的DNA 序列，包含17個外顯子和16個內含子。目前已知，P-選擇素基因存在著13個位點的多態性，這包括了5個位于5’側翼區和8個位于外顯子的單核苷酸的變化；其可對P-選擇素蛋白的氨基酸組成帶來五種多態性的變化（Val168Met,Ser290Asn,Asn562Asp,Leu599Val和Thr715Pro）[3,4]。到目前為止，對 SELP 單核苷酸多態性（SNPs）與sPs相關性的研究涉及到的位點大多集中在外顯子區域和啟動子區域。已發現可能影響循環sPs水平的多態性變化包括了編碼區的 Ser290Asn、Asn562Asp、Leu599Val、Thr715Pro和啟動子區域的 C2123G、A1969G等[5-9]。到目前為止，僅有 Thr715Pro與 sPs相關的結果得到了較為一致的認識，715Pro攜帶者具有相對低的sPs水平。但其與發生心血管疾病危險性之間的關系并未得到一致的研究結論。值得提出的是，Thr715Pro多態性在不同民族中出現的頻率差異較大，高加索人中715Pro出現率可達11%，南亞人為3%，而在阿拉伯人、黑人以及中國人中則比例更低甚至未檢出[7,10-13]。由此可以想象，其他多態性位點在不同人群中的分布亦存在著差異性。這些研究對象組成的不同可能也是造成目前相關研究結果不一致的原因之一。

目前，除了進行單個核苷酸位點多態性相關研究外，科學家們也同樣嘗試從由這些 SNPs組成的單倍體型的不同來研究它們與sPs以及與發生相關疾病危險性之間的關系[14-16]。2007年，Volcik[16]等報道了高加索人中 290Asn-Asn562-599 Val-715Pro單倍體型攜帶者具有高的冠心病事件發生的危險。2008年，Ay11[14]等也報道了高加索人中Ser290-Asn562-715Pro單倍體攜帶者有著較低sPs水平，而290Asn-562Asp-Thr715單倍體攜帶者有著較高的sPs水平，并伴隨有高的靜脈血栓栓塞（VTE）發生的危險性。以上這些結果初步證實了SELP基因與sPs水平以及相關疾病或癥狀發生危險性之間存在著一定的關系。

3 P-選擇素與P-選擇素蛋白關系的研究

P-選擇素預存于血小板α顆粒和內皮細胞Weibel-Palade小體中。當這些細胞受到炎癥細胞因子、凝血酶、組胺等因素刺激活化后，P-選擇素可迅速地表達于細胞表面(surface P-selectin，sfPs)，并通過與表達于白細胞表面的配體結合而行使相應的細胞介導功能。循環中可溶性P-選擇素則來源于活化的血小板和內皮細胞表面P-選擇素分子的脫落或直接的分泌，其水平的升高與臨床或亞臨床的心血管疾病（CVD）以及靜脈血栓栓塞事件之間存在的密切相關性已得到了許多臨床研究的證實。對健康人群的追蹤調查表明，具高sPs水平的人群未來發生心血管疾病的危險性明顯增加[17-18]；動物實驗結果亦證實，sPs的升高可顯著加強白細胞與內皮細胞的粘附作用，并進而影響CVD的早期發展進程[19-20]。

盡管目前在基因調控P-選擇素表達的研究方面取得了不小進展，然而現有的研究多局限于單純探討SELP與循環總sPs水平的關系，而未能深入細化至其具體的調控對象。以循環sPs為研究對象的不足之處在于其組成的多源性，來自血小板、內皮細胞以及短片段mRNA直接表達的產物均對其有所貢獻[21-22]。特別是在不同病理條件下，如內皮細胞功能異常、血小板損耗增加等條件下，總sPs的組成來源會有很大的變化[5]。這些因素也大大增加了以總 sPs水平變化為主要觀察指標的臨床研究結果解釋的復雜性和不確定性。但在生理狀態下，循環總sPs的主要來源則是血小板[21]。因此，在觀察循環sPs變化的同時進一步研究健康人群血小板P-選擇素與其對應編碼基因之間的關系或許能為我們提供更詳細的關于P-選擇素基因多態性與P-選擇素蛋白之間關系的基本信息。

4 小結

綜上所述，P-選擇素作為一種細胞粘附分子,具有多種功能。對于SELP結構功能和基因多態性的檢測及可溶性P-選擇素蛋白水平的檢測，不僅有助于了解本民族人群的 SELP基因編碼區錯義突變的 SNPs分布特點，還有助于從不同角度闡明其與P-選擇素蛋白表達之間的關系，為更好地防治心血管類疾病和群體遺傳學的研究提供理論依據。

[1]Alexandre T D，Barbaux S，Escolano S，et al．Specific haplotypes of the P-selectin gene are associated with myocardial infarction[J]．J Human Molecular Genetics，2002; 11(17):2015－2023．

[2]Pasquali A，Trabetti E，Romanelli MG, et al.Detection of a large deletion in the P-selectin (SELP)gene[J].Mol Cell Probes.2009 Dec4.[EPub ahead of Print]

[3]Herrmann SM, Ricard S, Nicaud V, et al. The P-selectin geneis highly polymorphic: reduced frequency of the Pro715 allele carriers in patients with myocardial infarction[J]. Hum Mol Genet. 1998 ;7:1277-1284.

[4]Bugert P, Vosberg M, Entelmann M, et al. Polymorphisms in the P-selectin(CD62P) and P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1) genes and coronary heart disease[J]. Clin Chem Lab Med. 2004; 42: 997-1004.

[5]Panzer S, Rosales S, Gisslinger H, et al. Plasma levels of P-selectin are determined by platelet turn-over and the P-selectin Thr715Pro polymorphism[J]. Thromb Res. 2008;121:573-579.

[6]Lee DS, Larson MG, Lunetta KL, et al. Clinical and genetic correlates of soluble P-selectin in the community[J]. J Thromb Haemost. 2008 ;6:20-31.

[7]Miller MA, Kerry SM, Dong Y, etal. Association between the Thr715 Pro P-selectin gene polymorphism and soluble P-selectin levels in a multiethnic population in South London[J]. Thromb Haemost. 2004;92:1060-1065.

[8]Zee RY, Cook NR, Cheng S, et al. Polymorphism in the P-selectin and interleukin-4 genes as determinants of stroke: a population-based, prospective genetic analysis[J]. Hum Mol Genet. 2004;13:389-396.

[9]Marteau JB, Lambert D, Herbeth B, et al. P-selectin polymorphisms’influences on P-selectin serum concentrations and on their familial correlation:the STANISLAS family study[J]. J Thromb Haemost. 2008;6:920-927.

[10]Ghazouani L, Abbound N, Khlifa SB, et al. P-selectin gene polymorphisms and risk of coronary heart disease among Tunisians[J]. J Thromb Thrombolysis. 2009; 28:314-319.

[11]Wei YS, Lan Y, Huang RY, et al. Association of the single-nucleotide polymorphism and haplotype of the P-selection gene with ischemic stroke[J].J Thromb Thrombolysis. 2009; 27: 75-81.

[12]明凱華，李艷，夏尊恩, 等. 中國漢族人群 P-選擇素基因多態性的研究[J]. 臨床檢驗雜志, 2006, (24): 285-288.

[13]韋葉生，高林波，朱銀華，等. 中國成都漢族與泰國人群 P-選擇素基因遺傳多態性的研究[J]. 四川大學學報( 醫學版) ，2008, (39): 55-58.

[14]Ay C, Jungbauer LV, Kaider A. P-selectin gene haplotypes modulate soluble P-selectin concentrations and contribute to the risk of venous thromboembolism[J]. Thromb Haemost. 2008;99:899-904.

[15]Tregouet DA, Barbaux S, Escolano S, et al. Specific haplotypes of the P-selectin gene are associated with myocardial infarction[J]. Hum Mol Genet.2002 ;11:2015-2023.

[16]Volcik KA, Ballantyne CM, Coresh J, et al. Specific P-selectin and P-selectin glycoprotein ligand-1 genotypes/haplotypes are associated with risk of incident CHD and ischemic stroke: the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) study[J]. Atherosclerosis. 2007;195:76-82.

[17]Ridker PM, Buring JE, Rifai N. Soluble P-selectin and the risk of future cardiovascular events[J]. Circulation. 2001;103:491-495.

[18]Chironi G, Dosquet C, Del-Pino M, et al. Relationship of circulating biomarkers of inflammation and hemostasis with preclinical atherosclerotic burden in nonsmoking hypercholesterolemic men[J]. Am J Hypertens.2006;19:1025-1031.

[19]Dole VS, Bergmeier W, Mitchell HA, et al. Activated platelets induce Weibel-Palade-body secretion and leukocyte rolling in vivo: role of P-selectin[J]. Blood. 2005; 106:2334-2339.

[20]Woollard KJ, Suhartoyo A, Harris EE,et al. Pathophysiological levels of soluble P-selectin mediate adhesion of leukocytes to the endothelium through Mac-1 activation[J]. Circ Res. 2008; 103: 1128-1138.

[21]Fijnheer R, Frijins CJ, Korteweg J, et al. The origin of P-selectin as a circulating plasma protein[J]. Throm Haemost. 1997; 77: 1081-1085.

[22]Semenov AV, Romanov YA, Loktionova OY, et al. Production of soluble P-selectin by platelets and endothelial cells[J]. Biochemistry. 1999;64:1326-1335.