Mincle：一個多功能的扮演者

嚴 穎 綜述,譚睿陟,王 麗 審校

（西南醫科大學附屬中醫醫院中西醫結合研究中心，四川瀘州 646000）

機體的免疫反應包括固有免疫反應和適應性免疫反應，其中固有免疫反應是機體與生俱有的抵抗體外病原體侵襲、清除體內抗原性異物的第一道防線。固有免疫細胞表面的模式識別受體（PRR）與病原微生物的病原體相關分子模式（PAMP）作用即可以引起固有免疫反應。Mincle是一種重要的模式識別受體，表達于巨噬細胞表面，最初由Matsumoto等定為一種LPS誘導表達的蛋白，而后發現它能夠通過炎癥反應抵抗部分病原微生物的入侵[1]。現有研究表明，Mincle蛋白質序列與2型C型凝集素成員具有極高的相似性，它是一種新的C型凝集素，Mincle細胞內域缺乏信號轉導能力，跨膜區含有精氨酸殘基，帶有正電荷，與細胞膜上帶有負電荷的FcRγ鏈相交聯，Mincle與配體結合導致FcRγ的ITAM的磷酸化和脾臟酪氨酸激酶（Syk）的募集[2-3]，再通過Card9-Bcl10-MALT1信號體激活活化的B細胞激活的核因子κ-輕鏈增強子（NF-κ B），致使形成有效T輔助細胞（TH）TH1和TH17亞型，促進炎性因子的表達來連接先天與適應性反應。Mincle主要表達于巨噬細胞上,也表達于單核細胞，樹突狀細胞，B細胞，小膠質細胞，中性粒細胞和肥大細胞中[4]。它能夠識別損傷相關的分子模式（DAMP）如分枝桿菌，真菌，死亡細胞以及細菌，但是在抗某些細菌的免疫中卻不發揮重要的作用。鑒于Mincle在于多種病原微生物相互作用中以及在不同疾病發生過程中可能扮演著不同的角色，尤其在各器官各炎癥中的機制研究方面目前涉及較少，本文主要對Mincle所引起的炎癥性反應進行綜述，探討Mincle在其中發揮的具體功能，以期為闡明Mincle在炎癥等疾病中的作用機制并以Mincle為靶標的藥物研究開發提供新思路。

1 Mincle與炎癥性疾病

1.1 Mincle與無菌炎癥

Mincle是能夠感知受損細胞的C型凝集素受體。β-葡萄糖神經酰胺（β-GlcCer）是普遍存在的胞內代謝產物，Mincle能夠與受損細胞來源的β-GlcCer結合，并活化骨髓細胞誘導其產生炎性細胞因子，β-GlcCer累積更能有效的觸發抗原特異性T細胞應答。體內存在能夠降解β-GlcCer的降解酶，若降解酶缺失會導致胸腺中細胞過度死亡，誘導無菌炎癥產生[5]。Yamasaki等研究表明Mincle是一種感受非均一性細胞死亡的受體，能夠識別由死亡細胞釋放的內源性配體SAP130(組蛋白脫乙酰酶復合物的亞基)。SAP130原本存在于活細胞的細胞核中，當細胞死亡時SAP130可以從細胞核中釋放，從而與Mincle受體結合，誘導炎性細胞因子的產生，以驅動中性粒細胞浸潤到受損組織中[3]。

1.1.1 Mincle與腦部性疾病

敲除Mincle能夠減緩大腦中動脈閉塞引起的缺血性損傷。實驗發現在未敲除Mincle的C57B1小鼠缺血性損傷后，由于受損的部位白細胞浸潤增多，導致受影響血管的灌注區神經元的喪失，說明Mincle存在可能會加速神經元的損傷。同時發現顱內缺血的小鼠敲除Mincle能夠改善大腦中動脈閉塞引起的缺血性損傷結局并減少梗塞灶大小[6]。另外實驗發現在SD大鼠蛛網膜下腔出血后，小膠質細胞誘導型C型凝集素Mincle發揮小膠質細胞的先天性免疫作用，與配體結合導致早期的腦損傷[7]。

1.1.2 Mincle與肝臟性疾病

Zhou H等[8]研究發現用乙醇喂養小鼠后，小鼠體內脂多糖含量升高。脂多糖能夠誘導TOLL樣受體的激活，導致白細胞介素-1受體相關激酶M（IRAKM）形成增多，且IRAKM能夠上調Mincle的表達，引起Mincle表達量的明顯增多。隨后Mincle能夠感知死亡細胞和受損細胞釋放的SAP130從而引起了一系列的炎癥反應，加速乙醇誘導的肝損傷，這是形成酒精性肝病的重要原因[8]。在甲型肝炎模型組C57BL/6和BALB/c小鼠以及人體內肝臟中均發現炎性細胞上Mincle配體及其Mincle的信號傳導中間物增加，推測Mincle可能結合死亡細胞釋放的SAP130,信號驅動甲型肝炎的肝內炎癥和肝損傷。其中敲除Mincle后主要是由于亞硝酸鹽的產生減少，且減少C/EBPβ和HIF-1α產生，降低甲型肝炎的發展的嚴重程度[9]。

1.1.3 Mincle與皮膚性疾病

在BALB/c和C57BL/6小鼠實驗中發現Mincle能夠選擇性的識別屏障組織的上皮層膽固醇硫酸鹽。當皮膚破損時，膽固醇硫酸鹽激活Mincle并引起其表達明顯上調，繼而引起一系列促炎細胞因子分泌。研究揭示Mincle是過敏性皮膚炎癥發病的驅動因素[10]。也有研究說明同時具有C-17的烷基鏈和C-3的羥基殘基這兩個特征的類固醇骨架，可能是可以結合人類Mincle的物質的共同骨架特點[11]。

1.1.4 Mincle與代謝性疾病

在C57BL/6J小鼠中發現Mincle定位于脂肪組織中特異性的冠狀結構的巨噬細胞上，它能夠誘導脂肪組織纖維化，進而導致肝臟脂肪變性和胰島素抵抗，而且Mincle對冠狀結構形成，纖維化相關基因表達和肌成纖維細胞活化至關重要[12]。

另有研究發現脂肪組織和巨噬細胞共培養后脂肪組織中巨噬細胞增多，且巨噬細胞衍生的炎性介質TNF-α和游離脂肪酸也增多，推測可能是因為脂肪組織和巨噬細胞共培養后分泌的TNF-α以及游離脂肪酸形成的旁分泌循環來加劇脂肪組織的炎癥變化[13]。小鼠實驗中發現巨噬細胞誘導脂肪細胞脂解釋放的飽和脂肪酸是巨噬細胞中TOLL樣受體4復合物的天然配體，通過NF-κ B信號通路誘導M1巨噬細胞中Mincle mRNA表達，加重了肥胖誘導的脂肪組織炎癥[14]。

隨后，Watanabe等研究發現異甘草素（ILG）能夠通過抑制NF-κ B活化來抑制由共培養誘導的炎性變化，且能夠抑制TNF-α誘導的脂肪細胞激活和抑制棕櫚酸誘導的巨噬細胞活化，還能夠在體外抑制來自肥胖脂肪組織和巨噬細胞中的TLR4或Mincle刺激的纖維化相關基因的表達[15]。這個發現可能成為治療脂肪組織炎癥的潛在靶點。

1.2 Mincle與感染性炎癥

根據不同的激活途徑，巨噬細胞可以大致分為兩個子集，經典活化的巨噬細胞（M1）和可選活化的巨噬細胞（M2）。M1巨噬細胞能夠被PAMP激活，并分泌促炎細胞因子，如TNF-α，IL-1b等，也能介導活性氧合成和一氧化氮的釋放。M2主要功能是制止免疫發生，重建穩態[16]。Mincle是巨噬細胞上的重要的模式識別受體，其結構中含有常見的碳水化合物結合基序氨基酸EPN，表明它可能偏向于結合甘露糖衍生物或者N乙酰葡糖胺殘基[17]。Mincle與病原微生物等物質結合可引起促炎與抗炎的雙重效應，其介導產生的TNF-α，IL-1β，IL-6等促炎因子會促進炎癥介質的產生從而引發炎癥，也產生IL-10等抗炎因子對炎癥發揮抑制作用[18-19]。

LPS是誘導炎癥模型的常用刺激物，它是革蘭氏陰性細菌細胞壁的一部分，LPS也是TOLL樣受體4的配體，是促炎性M1巨噬細胞的極化的誘導物，它能夠誘導Mincle在M1巨噬細胞上的表達，還能夠誘導TOLL下游信號分子NF-κB的磷酸化，引起下游的炎癥反應，M2則發揮修復作用。有研究發現在腎臟炎癥中存在促炎性M1型巨噬細胞浸潤，通過流式細胞術和免疫組化顯示，浸潤于腎臟損傷部位的M1型巨噬細胞上存在Mincle的表達，且與腎臟的嚴重程度相關聯，通過敲除Mincle能夠減輕由LPS或順鉑誘導的腎損傷模型或者是UUO模型[20]

牙周病原體連翹是導致牙周炎的重要因素。連翹表面有蛋白O-糖基化系統，Mincle能夠與糖基化表層中特異性的Ca2+依賴性的結合，介導產生抗炎與促炎細胞因子。其誘導產生的TNF-α，促進其他的炎癥因子的分泌，加速炎癥反應的進程，能夠對牙周炎的發病起直接的影響，引起牙周炎，造成組織破壞，而誘導產生的IL-10是抗炎細胞因子，可以協調針對連翹的T細胞免疫起到關鍵性的作用[21]。幽門螺桿菌感染后巨噬細胞中Mincle表達明顯增多。Mincle能與幽門螺桿菌脂多糖抗原反應，激活產生抗炎細胞因子IL-10，保持抗炎與促炎細胞因子作用平衡。而敲除Mincle會導致促炎細胞因子增多，抗炎細胞因子減少。幽門螺桿菌就利用Mincle的功能可塑性來維持體內抗炎與促炎的平衡，確保在體內存活的持久性[22]。很早之前就已經確定分枝桿菌中的海藻糖6,6'-二霉菌酸酯（TDM）是Mincle的配體，在C57BL/6小鼠實驗中發現，宿主響應于分枝桿菌的感染，會誘導形成肉芽腫來控制分枝桿菌的擴散，在有免疫活性的宿主內，小肉芽腫可以被分解，但是在免疫缺陷體內，肉芽腫不能控制細菌負荷，導致肉芽腫性的炎癥，釋放分枝桿菌且導致組織損傷。它們之間相互作用主要通過NF-κ B信號通路促進炎癥反應，也可以通過釋放NO和控制炎癥分解所需的特異性轉錄物的翻譯來發揮炎癥分解的作用[23]。

Mincle也能夠與TDM的合成類似物海藻糖二脂（TDB）相互作用，此TDB在巨噬細胞活化方面優于相應的單脂，有更強的免疫激活能力，其能夠顯著增加巨噬細胞和樹突狀細胞中G-CSF的分泌和NO的產生[24]。有研究發現在IL-4作用下，在單核細胞和樹突狀細胞分化期間，響應于TDB的作用，Mincle，MCL，以及Dectin-2mRNA表達均降低，其誘導的細胞因子如G-CSF和TNF均減少，其中IL-4發揮抑制作用都依賴于轉錄因子Stat6，可以運用IL-4發揮的抑制作用來控制Mincle的表達[25]。

Mincle在炎癥反應中除了有促進炎癥介質產生的作用還發現了其他的功能。C57BL/6小鼠實驗中發現由于Min?cle缺陷導致了中性粒細胞形成細胞外陷阱（NET）以及吞噬非螺旋細菌的能力缺陷，進而導致大量的細菌堆積，更易形成肺炎敗血癥，所以Mincle的存在對于防止肺炎敗血癥形成有著保護性作用[26-27]。

2 Mincle與腫瘤性疾病

Mincle與其配體在炎癥反應中產生的TNF-α與腫瘤發生有著很大的相關性，它能夠促進腫瘤細胞的發生，增殖，侵襲以及血管生成過程[28]。

Seifert等[29]研究發現RIP1和RIP3在C57BL/6小鼠胰腺導管腺癌（PDA）中高表達，細胞質SAP130在PDA中以RIP1/RIP3依賴性方式表達，SAP130表達增多與Mincle結合促進腫瘤發生，而敲除Mincle則能夠保護機體免于腫瘤發生。與完整的RIP1/RIP3信號傳導相關的免疫抑制性腫瘤微環境部分取決于凋亡誘導的趨化因子誘導劑CXCL1的表達，通過阻斷CXCL1也能夠抵抗PDA發生。

Roperto等從形態學實驗中發現，尿路上皮腫瘤細胞中存在功能性Mincle受體表達，而在正常細胞中不存在Mincle表達，而通過PCR和蛋白質印跡實驗則發現Mincle同時表達于正常細胞與腫瘤細胞中，推測可能是由于含量少達不到檢測限。但是檢測到Mincle的下游信號序列因子：Fcγ R，Syk-Card9軸只存在于腫瘤上皮細胞當中，在健康個體中不存在它們的表達[30]。

3 Mincle與免疫性疾病

Mincle表達于巨噬細胞上，巨噬細胞作為免疫細胞，它能夠識別和捕獲病原微生物，機體內的病原與相應的抗體形成抗原抗體復合物，其容易被巨噬細胞識別而被吞噬，引起機體的免疫應答反應。此外它還能夠參與抗原提呈等多種免疫功能，Mincle是巨噬細胞上面的C型凝集素受體，Mincle也與多種免疫疾病息息相關[31-32].

Iborra等在實驗中發現C57BL/6小鼠中Mincle可以與利什曼原蟲中的可溶性蛋白質結合，利什曼原蟲轉換Mincle到抑制性ITAM配置，抑制樹突狀細胞的活化，逃避免疫反應，缺乏Mincle會增加針對寄生蟲的適應性免疫應答[22]。全身的牛分枝桿菌（BCG）感染后，因為脾臟中存在表達Mincle的樹突狀細胞，則更易于控制牛分枝桿菌的感染，但當Min?cle敲除后，針對分枝桿菌的免疫反應衰弱，脾臟肉芽腫形成減小[24]。也有研究發現在Wistar大鼠和人角膜組織中均存在Mincle蛋白質和mRNA的表達。煙曲霉菌感染后，Mincle早期表達明顯增多，且與炎性細胞因子如TNF-α，IL-1β，IL-10和CCL3相關，說明Mincle可能在抵抗真菌的早期先天免疫反應中發揮作用[33].

有學者在C57BL/6J小鼠研究中發現Card9是形成自身免疫性葡萄膜炎的關鍵遺傳決定因素，Card9依賴性轉錄反應涉及到編碼Mincle的基因，所以Mincle，syk/Card9信號軸對于葡萄膜炎發病起著關鍵作用[34]。

狼瘡性腎炎是指系統性紅斑狼瘡合并雙腎不同病理類型的免疫損傷，同時伴有腎臟損害臨床表現的一種疾病，其發病與免疫復合物形成，免疫細胞和細胞因子等免疫異常相關。有研究發現[35]是由于DNaseI的沉默，使得大量的染色質片段暴露，繼而激活先天免疫系統的TOLL樣受體，導致基質金屬蛋白酶（MMPs）增多。DNaseI的沉默還導致不完全清除的凋亡細胞轉變成壞死細胞碎片SAP130，SAP130作為Mincle反應的配體，也導致MMPs增多。分泌的MMPs有可能通過酶促降解的方式分解腎小球基底膜（GBM）和腎小球系膜基質，導致復合物的沉積，繼而引發狼瘡性腎炎。

4 結 論

Mincle作為一種C型凝集素受體，可與多種配體反應來發揮抗炎與促炎的雙重功效，在不同的部位扮演者不同的角色。如體現出對于宿主的破壞性作用的大腦中動脈閉塞引起的缺血性損傷，也可以發揮抵抗病原微生物等有利的一面，如在肺炎球菌性肺炎中活化中性粒細胞功能防止肺炎敗血癥發生。本綜述大致分類羅列了Mincle在不同炎癥，免疫，腫瘤性疾病中的作用與機制，并推測功能的轉變多數與巨噬細胞極性轉化相關，但具體機制還有待進一步驗證和深入研究。