Clara細(xì)胞分泌蛋白CC16在急性肺損傷中的作用

王曉燕 張新日 曹大偉

山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院呼吸科，山西太原030001

Clara細(xì)胞是具有分泌功能的非纖毛細(xì)胞，分布于細(xì)支氣管黏膜上。1881年，Kolliker最先發(fā)現(xiàn)這類細(xì)胞的存在。1937年，MaxClara描述了這類細(xì)胞的形態(tài)特征，并且用其名字命名。Clara細(xì)胞分泌蛋白 (Clara cell secretory 16-kd protein，CCSP)是 Clara細(xì)胞分泌的主要物質(zhì)之一，因其相對分子量為15 840u，故稱之為CC16。CC16為一種組織特異性蛋白，占可溶性蛋白含量的2%～3%在支氣管肺泡灌洗液(BALF)中。近年來，經(jīng)不斷研究，發(fā)現(xiàn)CC16不僅有抗氧化、抗炎、抑制腫瘤細(xì)胞生成和轉(zhuǎn)移等多種生物學(xué)功能，而且與急性肺損傷的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。

1 CC16與肺—血屏障的相關(guān)性

CC16是氣道分泌最豐富的蛋白之一，它在細(xì)胞上皮襯液中的濃度約為外周血的10 000倍，CC16因巨大的濃度差而由呼吸道進(jìn)入外周血[1]，因此血清中CC16的水平與呼吸道的合成和分泌功能及肺—血屏障的完整性密切相關(guān)。在ALI發(fā)生時(shí)，肺—血屏障受損，血管通透性增加，導(dǎo)致血清CC16含量升高。因此血清CC16含量成為反應(yīng)肺—血屏障功能的外周標(biāo)志物之一，也是反應(yīng)急性肺損傷及其損傷程度的新指標(biāo)[2]。

2 CC16的主要生物學(xué)活性

2.1 抗炎、抗氧化

①CC16可經(jīng)過抑制炎癥反應(yīng)關(guān)鍵酶—分泌型磷脂酶A2(sPLA2)的活性[3]達(dá)到抑制炎癥級聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生。具體作用機(jī)制可能是CC16通過和sPLA2的作用底物磷脂[4]結(jié)合，間接抑制血栓素A2、前列腺素及白三烯等炎性因子的釋放，從而保護(hù)肺表面活性物質(zhì)中的磷脂不被sPLA2降解，以達(dá)到保護(hù)肺組織的作用[5]。

②抑制單核細(xì)胞生成γ干擾素 (IFN-γ)，IFN-γ的抗病毒活性和吞噬刺激作用進(jìn)而得到抑制。

③CC16可能通過抑制誘導(dǎo)細(xì)胞遷移的細(xì)胞因子的生成，從而抑制單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的遷移。

④直接抑制多種炎性介質(zhì)的生成，如腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IFN-γ、白介素 1β(IL-1β)等。 有研究顯示：與野生鼠相比，CC16基因缺失的大鼠在受感染后Th2型促炎介質(zhì)的產(chǎn)生增加，使得肺部炎癥損傷及氣道反應(yīng)性均明顯增高[6]。

2.2 抗纖維化

CC16對胎兒肺成纖維細(xì)胞的趨化誘導(dǎo)，是通過抑制血小板衍生生長因子(PDGF)而達(dá)到，讓成纖維細(xì)胞聚集減少和肺纖維化程度減輕；CC16以抑制sPLA2的活性，進(jìn)而抑制PDGF對成纖維細(xì)胞的趨化作用，與此同時(shí)減少溶血卵磷脂產(chǎn)生，間接抑制整合素（如α5β1）的活性；CC16同纖維粘連素Fn高親和力結(jié)合，產(chǎn)生CC16-Fn異聚體，能夠阻止纖維整合素在肺組織中的異常沉積和增生[7]。

2.3 抗腫瘤

一個共同變化染色體 (CC16基因位點(diǎn)所在區(qū)域—11p12.2-q13.1區(qū))在大多腫瘤細(xì)胞內(nèi)都有缺失。把含有CC16的DNA質(zhì)粒轉(zhuǎn)染多種器官上皮來源的腫瘤后，抑制表達(dá)CC16受體的腫瘤細(xì)胞自主生長及轉(zhuǎn)移，腫瘤侵襲力得到減弱[8]。

3 CC16與急性肺損傷的關(guān)系

ALI是由多種因素（除外心源性因素）引起的急性、進(jìn)行性缺氧性呼吸衰竭，進(jìn)而發(fā)展成ARDS、MODS，甚至MOF。

CC16具有抗炎、抗氧化等多種生物學(xué)功能，因此可能與急性肺損傷的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。有研究結(jié)果表明[9]，靜注脂多糖（LPS）24 h后，大鼠BALF中CC16的表達(dá)明顯降低，提示其水平下降可能與LPS所致ALI發(fā)生有關(guān)。研究顯示[10]，CC16可顯著減少LPS激活的多形核白細(xì)胞 (PMN)對內(nèi)皮細(xì)胞的粘附，減少PMN的定位、滲出及遷移。因此，肺組織中CC16表達(dá)下降可能是LPS所致ALI的重要機(jī)制之一。

機(jī)體在應(yīng)激情況下常導(dǎo)致兒茶酚胺、血管緊張素等的分泌增加，從而激活sPLA2，引起膜磷脂降解，血小板活化因子（PAF）等炎性介質(zhì)生成增多。CC16為sPLA2的強(qiáng)烈抑制劑。正常情況下肺組織中CC16與sPLA2相互拮抗處于動態(tài)平衡，而應(yīng)激可使二者表達(dá)失衡導(dǎo)致ALI發(fā)生。

CC16與sPLA2表達(dá)失衡是急性肺損傷發(fā)生的重要機(jī)制之一。機(jī)械通氣可使sPLA2活化，催化膜磷脂降解，產(chǎn)生多種炎癥介質(zhì)，引起肺損傷發(fā)生。相關(guān)研究顯示，CC16基因敲除小鼠機(jī)械通氣時(shí)肺組織中sPLA2濃度及活性均較野生型小鼠明顯增高，肺損傷加重[11]；另有研究顯示CC16能抑制sPLA2的活性，具有明顯的免疫調(diào)節(jié)及抗炎作用，對炎性氣道疾病具有重要的保護(hù)作用[12]。由此可見，機(jī)械通氣過程中CCl6的表達(dá)不僅對評價(jià)肺損傷程度有一定指導(dǎo)意義，也為進(jìn)一步探討機(jī)械通氣防治措施提供了新的靶點(diǎn)。

4 CC16與急性肺損傷的研究與展望

近年來，CC16作為外周性肺損傷標(biāo)志物受到醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。目前已發(fā)現(xiàn)的一些反應(yīng)肺損傷的指標(biāo)（如某些細(xì)胞因子、酶、生長因子）均需由BALF測定，臨床應(yīng)用受到一定限制。Blomberg等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，急性肺損傷時(shí)肺泡毛細(xì)血管上皮通透性增加，并且Clara細(xì)胞數(shù)量減少，BALF中CC16水平下降明顯，血漿CC16升高明顯。另有研究[14]顯示，大潮氣量機(jī)械通氣可使大鼠細(xì)支氣管管腔Clara細(xì)胞減少，導(dǎo)致CC16產(chǎn)生和分泌減少。肺組織CC16水平下降，防御功能降低，加速了炎癥反應(yīng)進(jìn)程。同時(shí)有研究[15]顯示，大潮氣量機(jī)械通氣使肺組織中CC16表達(dá)減少，導(dǎo)致抗炎因子和促炎因子作用失衡，加重了肺組織損傷，是VILI發(fā)生的機(jī)制之一。

同CC16抗炎作用相關(guān)的研究迅速發(fā)展，研究[16]表明，當(dāng)感染病毒或接受抗原刺激時(shí)，CC16缺陷型小鼠較野生型小鼠的炎癥反應(yīng)有更強(qiáng)表現(xiàn)，而炎癥反應(yīng)在給予重組人CC16后得到一定程度的抑制。在嬰兒呼吸窘迫綜合征的羊動物模型中，早期在聯(lián)合使用表面活性劑（SF）和CC16時(shí)，能夠有效避免長時(shí)間采用呼吸機(jī)所造成并發(fā)癥的發(fā)生[17]。levine等[18]的研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用rhCC16治療后，患兒肺組織中總蛋白含量、中性粒細(xì)胞數(shù)及BALF中細(xì)胞因子的水平較安慰劑組均顯著下降。在安全性方面，未發(fā)現(xiàn)可能的免疫抑制等不良反應(yīng)，外源性rhCC16進(jìn)入體循環(huán)48h后從血漿中清除，且高濃度rhCC16的半衰期相對較短，表明CC16有自我平衡能力，與之前的動物實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果一致。

大部分抗炎因子都是通過直接或間接抑制AA代謝產(chǎn)物的生成而起到抗炎作用。目前臨床上使用較多的抗炎藥物GC類就是通過促進(jìn)抗炎因子的釋放，從而間接抑制二十烷類的生成，達(dá)到抗炎的目的。目前認(rèn)為CC16的抗炎作用一方面通過抑制PLA2實(shí)現(xiàn)，另一方面，它還能直接與一些炎癥因子發(fā)生相互作用，如可抑制TNF-α和IL-1β的生成和活化，而TNF-α又可下調(diào)CC16的表達(dá)[19]，IFN-γ則上調(diào)其表達(dá)。CC16與這些炎癥因子的相互作用有待于進(jìn)一步探討。

5 小結(jié)

綜上所述，CC16作為一種多功能蛋白，多種肺部疾病的發(fā)生發(fā)展與CC16表達(dá)和分泌的異常密切相關(guān)。血漿CC16能作為急慢性Clara細(xì)胞受損及肺泡膜完整性評估的一項(xiàng)敏感指標(biāo)，但對CC16基因表達(dá)調(diào)控及其作為抗炎藥物和反映肺泡膜完整性指標(biāo)的可行性需進(jìn)一步研究。CC16作為內(nèi)源性抗炎物質(zhì)在急性肺損傷的診治上顯示出重要潛能，但在臨床應(yīng)用方面，還需進(jìn)行大量的動物和臨床藥物試驗(yàn)，以提供有力的證據(jù)。

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