支氣管哮喘是有多種炎性細(xì)胞參與的氣道慢性非特異性炎癥，發(fā)病過程中多種炎性細(xì)胞釋放各種炎性介質(zhì)引起氣道損傷，造成氣道高反應(yīng)性。在細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)釋放的過程中，細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的作用十分重要，其中尤以蛋白激酶C（PKC）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的作用最引人注目。

　　一、蛋白激酶C的生化特征

　　PKC是一個磷脂依賴性蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶家族，包括至少十二個亞型，分為三大類［1］：傳統(tǒng)PKC（cPKCs）：包括PKC-α、PKCβⅠ、PKCβⅡ、PKCγ，其活化依賴于磷脂酰絲氨酸（）存在，由Ca++和二酰甘油（DAG）激活；新PKC（KCs）：包括PKCδ、PKCε、PKCη、PKCθ、PKCμ，其活化需要和DAG的存在；但不需要Ca++參與；非典型PKC（aPKCs）：包括了PKCζ、PKCι、PKCλ三種異構(gòu)體，活化需要，但不需要Ca++和DAG.在不同的組織器官中，各PKC亞型的分布也不盡相同，各亞型因酶特性、組織表達、特異性細(xì)胞內(nèi)定位不同而功能有所差異［2］。

　　PKC的結(jié)構(gòu)可分為5個可變區(qū)（V1～5）和4個固定區(qū)（C1～4）［2］。V3區(qū)包括了一個蛋白酶敏感的“絞鏈”區(qū)，在此區(qū)特定位點斷裂，可以將酶分為兩個部分：氨基端調(diào)節(jié)區(qū)和羧基端催化區(qū)，調(diào)節(jié)區(qū)包括Ca++、、DAG（或phorbolester）的結(jié)合位點；分離的催化區(qū)稱為蛋白激酶M（PKM），包含有ATP結(jié)合位點和激活位點。

　　調(diào)節(jié)區(qū)包括［2］C1、C2區(qū)，催化區(qū)包括C3、C4區(qū)。C1區(qū)中包含有DAG和phorbolester的結(jié)合位點，還包含了與底物氨基酸序列類似的序列，稱為偽底物區(qū)（eudosutratedomain），并被認(rèn)為是PKC的調(diào)節(jié)機制所在。在無輔助因子存在時，偽底物區(qū)被限定于活化點，從而阻止蛋白底物與PKC結(jié)合，因而表現(xiàn)為無活性狀態(tài)。在Ca++、DAG、與PKC結(jié)合后引起PKC結(jié)構(gòu)改變，偽底物區(qū)與活化點分離，催化位點暴露，使得底物可以與催化點結(jié)合，發(fā)揮催化作用，表現(xiàn)為活化狀態(tài)。Ca++的結(jié)合位點位于C2區(qū)，磷脂的結(jié)合位點可能在C1區(qū)，ATP的結(jié)合位點在C3區(qū)。KC、aPKC缺乏C2區(qū)，這可能是它們活化不依賴于Ca++存在的原因。由于PKC存在以上結(jié)構(gòu)，因此其活化劑和抑制劑均可以分為兩類，即作用于調(diào)節(jié)區(qū)類和作用于催化區(qū)類。

　　細(xì)胞膜內(nèi)外部因素與細(xì)胞結(jié)合后［1，2］，通過多種途徑活化磷酯特異性磷脂酶C（PI-PLC），分解膜磷脂，形成DAG，DAG與PKC結(jié)合后激活PKC，使PKC的偽底物區(qū)與活化點分離而活化，同時從胞漿轉(zhuǎn)位至胞膜，從而發(fā)揮其催化蛋白質(zhì)磷酸化的作用。轉(zhuǎn)位到膜的PKC一部分被蛋白酶水解而失去活性，還有一部分可以從膜再轉(zhuǎn)位至胞漿。PKC的主要作用方式是催化底物蛋白質(zhì)磷酸化，從而發(fā)揮其生理功能。它可以引起多種底蛋白質(zhì)如離子通道蛋白、離子轉(zhuǎn)運蛋白、磷酯酶、肌動蛋白結(jié)合蛋白、ATP酶、其它激酶以及核因子的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化，使其底物蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生改變，從而激活離子交換、Ca++通道、水解膜磷酯、肌絲收縮、使mRNA合成增加等，繼而發(fā)揮其作用。醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)搜集整理

　　二、PKC與支氣管哮喘炎性細(xì)胞、炎性介質(zhì)的關(guān)系

　　1.肥大細(xì)胞：在哮喘的發(fā)病過程中，肥大細(xì)胞起著關(guān)鍵的作用［3］。肥大細(xì)胞在受到IgE介導(dǎo)的刺激后釋放炎性介質(zhì)、細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白細(xì)胞介素4（IL-4）、IL-5、IL-8等細(xì)胞因子以及胃促胰酶、類胰蛋白酶而引起中性粒細(xì)胞、嗜酸細(xì)胞（EOS）在肺部募集，破壞肺組織，成纖維細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞增生，從而導(dǎo)致氣道重塑。單獨使用PKC活化劑使肥大細(xì)胞的組胺釋放量緩慢增加（120分鐘內(nèi)增加50％）。

　　若先用小劑量PKC與細(xì)胞孵育，再用其它刺激劑，則組胺釋放量劇增；若先用超大劑量PKC活化劑使PKC鈍化而喪失酶活性，肥大細(xì)胞的組胺釋放量顯著減少。PKC抑制劑顯著抑制大鼠肥大細(xì)胞在受體IgE抗體刺激時的組胺釋放，抑制程度與PKC抑制劑的劑量相關(guān)。人類肥大細(xì)胞膜上高親合性IgE受體膜后信息是通過PKC通道傳遞的；直接使用PKC活化劑使人類肥大細(xì)胞組胺釋放量增多，而PKC抑制劑則抑制PKC活化劑的這種作用。PKC抑制劑還可抑制由高親合性IgE受體介導(dǎo)的免疫性刺激所導(dǎo)致的組胺釋放，并抑制花生四烯酸代謝，使白三烯C4/D4及前列腺素D4的生成量明顯減少。

　　卟琳醇肉豆蔻酸乙酸酯（PMA）是激發(fā)人肥大細(xì)胞釋放包括IL-8在內(nèi)多種細(xì)胞因子的最有效的激動劑。Fecktistor等［4］研究腺苷酸受體活化對肥大細(xì)胞IL-8分泌的影響時發(fā)現(xiàn)，PMA可以刺激肥大細(xì)胞分泌IL-8；單獨使用腺苷酸受體活化劑并不能使肥大細(xì)胞分泌IL-8，而將腺苷酸受體活化劑乙基咔唑（NECA）和PMA合用則使肥大細(xì)胞分泌IL-8的能力顯著增強，并認(rèn)為腺苷酸受體是通過PKC起作用的。PMA引起的肥大細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α作用被PKC抑制劑［5］所抑制，亦被H1受體拮抗劑所抑制，提示有H1受體參與。將以PMA處理后的淋巴細(xì)胞［6］與肥大細(xì)胞共同孵育，引起了肥大細(xì)胞脫顆粒和釋放TNF-α、組胺等細(xì)胞因子。

　　同功酶研究表明［7］，PKCβ表達增加可以促進IL-2、IL-6mRNA合成，增加胞漿磷脂酶A2（cPLA2）活性，而PKCε則抑制以上作用，提示PKCβ在肥大細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì)功能中起著重要的作用。

　　2.淋巴細(xì)胞：在哮喘的的發(fā)病過程中，T淋巴細(xì)胞在哮喘的發(fā)病中起著重要作用。哮喘肺組織中T細(xì)胞有多種活化標(biāo)志表達，呈現(xiàn)為活化狀態(tài)，且與氣道高反應(yīng)性有關(guān)。在T細(xì)胞的活化過程中，PKC起著極其重要的作用。PKC活化劑誘導(dǎo)IL-2分泌和IL-2R表達，這些均是T細(xì)胞增生的標(biāo)志。T細(xì)胞中PKC酶家族的活化還導(dǎo)致淋巴細(xì)胞表面分子如淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原1（LFA-1）、CD+3、CD+4、CD+8、以及其他參與細(xì)胞生長分化的內(nèi)源性底物磷酸化。在抗CD＋3抗體（anti-CD＋3Ab）存在時，PMA促進IL-4、IL-5mRNA的表達。在淋巴細(xì)胞IL-4的表達、分泌中，PKCθ起著較重要作用，PKCθ抑制劑Terrapin-1可以抑制IL-4的分泌［8］。

　　PKCβ［9］、PKCθ［10］可能是T淋巴細(xì)胞活化所必需的，而PKCβ［11］在其分化中也起著重要的作用。在培養(yǎng)的淋巴細(xì)胞中，PMA促進了整合素LFA-1與ICAM-1的結(jié)合［12］。醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)搜集整理

　　哮喘患者淋巴細(xì)胞［13］總PKC活性表達增加，膜PKC活性百分比亦增加，且哮喘患者的一秒鐘用力呼氣容積（FEV1）和PKC總活性之間顯著相關(guān)；組胺、氯化氨乙酰膽堿均可引起淋巴細(xì)胞PKC總活性的增加，而鞘氨醇和色甘酸二鈉則顯著抑制PKC活性，在10mmol時90%以上PKC活性受抑制，在100mmol時活性完全受抑制。

　　3.EOS：正常情況下EOS占外周血白細(xì)胞2%～3%，大多數(shù)EOS的密度＞1.090，稱為正常密度嗜酸細(xì)胞（NEo），密度＜1.090者，稱為低密度嗜酸細(xì)胞（HEo）。在正常人EOS中，HEo約占10%，哮喘患者HEo%顯著增加。HEo呈高活化狀態(tài)，產(chǎn)生白三烯C4（LTC4）和超氧陰離子的能力較正常密度和高密度EOS為強。在過敏性疾病和哮喘中，EOS是重要的效應(yīng)細(xì)胞，它通過釋放顆粒蛋白、白三烯、細(xì)胞因子以及毒性氧化物參與組織損傷和炎癥。在EOS的各種反應(yīng)中，PKC起著信號傳遞作用。以PMA刺激可以激活PKC并誘發(fā)脫顆粒、粘附以及呼吸爆發(fā)。PMA可以引起EOS［14］血栓烷A2（TXA2）炎性介質(zhì)的釋放。

　　在對氣道上皮通透性的研究中，以未經(jīng)活化的EOS或PMA單獨刺激氣道上皮，氣道上皮細(xì)胞對放射性同位素51Cr的釋放無任何變化，而將二者共同使用，則51Cr的釋放顯著增加［15］。

　　研究表明［16］，在哮喘患者血和支氣管肺泡灌洗液（BALF）低密度嗜酸細(xì)胞中，PKC活性顯著增強，同功酶檢測顯示主要為β異構(gòu)體。

　　4.中性粒細(xì)胞：哮喘患者中性粒細(xì)胞產(chǎn)生炎性介質(zhì)的能力明顯增加［17］。PKC在中性粒細(xì)胞的信號通路中是一個關(guān)鍵的參與者，對中性粒細(xì)胞的功能發(fā)揮起著極其重要的作用，中性粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)直接與細(xì)胞內(nèi)PKC水平有關(guān)。PMA可以引起中性粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)［18］，活性氧類大量產(chǎn)生，NH2Cl可以抑制中性粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)，減少活性氧的產(chǎn)生，伴隨著PKC活性的下調(diào)。PKC抑制劑［18］如星形孢子素和1-（5-異喹啉磺酰基）-2-甲基哌嗪（H-7）以一種劑量依賴性的方式抑制超氧化物的產(chǎn)生。PKC通過激活還原型輔酶II（NADPH）氧化酶而使中性粒細(xì)胞產(chǎn)生超氧離子，在其中PKCβ［19］被認(rèn)為與中性粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)有關(guān)。PMA還可以使中性粒細(xì)胞對5羥廿碳四烯酸（5-HETE）轉(zhuǎn)化為5-oxo-ETE的作用顯著增強，促進中性粒細(xì)胞5-oxo-ETE誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞整合素表達和粘附［20］。

　　PMA可以激活中性粒細(xì)胞粘附分子，從而顯著增強自身粘附。PKC抑制劑可以抑制白細(xì)胞-內(nèi)皮細(xì)胞粘附，并呈劑量依賴性。在哮喘患者中性粒細(xì)胞［21］中，PKC膜活性比例顯著增高，我們認(rèn)為這與中性粒細(xì)胞更易被激活有關(guān)。

　　5.巨噬細(xì)胞：哮喘時巨噬細(xì)胞抗原遞呈能力增強，超氧離子以及細(xì)胞因子包括粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）、TNFα、IL-6等的釋放增加。支氣管肺泡灌洗（BAL）和組織活檢表明，哮喘患者肺部巨噬細(xì)胞數(shù)量增多，反應(yīng)性增強，呈現(xiàn)為活化型。此時巨噬細(xì)胞中PKC出現(xiàn)胞漿至膜的轉(zhuǎn)位、活化［21］。以PMA刺激巨噬細(xì)胞，可以使其活性氧如H2O2、的釋放增加。在哮喘患者單核細(xì)胞中，PMA引起了活性氧的釋放增加，以糖皮質(zhì)激素處理單核細(xì)胞，則PMA引起的活性氧釋放顯著減少［22］。PMA還可以使巨噬細(xì)胞釋放其它生物活性物質(zhì)，如TNF-α、TXA2、前列腺素I2（PGI2）等增加，并呈顯著劑量依賴性；將巨噬細(xì)胞以PKC抑制劑預(yù)處理，PMA刺激分泌上述物質(zhì)的作用被抑制。醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)搜集整理

　　6.嗜堿細(xì)胞：嗜堿細(xì)胞可以通過釋放組胺、IL等多種炎性介質(zhì)而參與哮喘的發(fā)病過程，在這些過程中PKC發(fā)揮著信號傳遞作用。將細(xì)胞與抗IgE抗體孵育后，PKC活性明顯增強，同時組胺釋放量增加，二者之間呈顯著正相關(guān)，且IgE受體介導(dǎo)的嗜堿細(xì)胞PKC活化部分依賴于細(xì)胞外鈣離子內(nèi)流。PKC抑制劑［23］可使人類嗜堿細(xì)胞組胺、前列腺素D2和白三烯C4等的釋放量均顯著減少，與PKC抑制劑的劑量呈相關(guān)效應(yīng)。劑量較大時上述物質(zhì)的釋放幾乎完全被抑制。PMA可以直接刺激遲發(fā)相反應(yīng)（LPR）肺部嗜堿細(xì)胞釋放組胺［24］。但有趣的是與淋巴細(xì)胞相反，PMA在嗜堿細(xì)胞中未能引起IL-4的釋放，甚至還抑制了IL-4的分泌［25］。

　　毫無疑問，PKC在哮喘的發(fā)病中起著重要的作用，其活化引起炎性介質(zhì)的釋放，從而導(dǎo)致哮喘發(fā)作和加劇。對PKC活化劑和抑制劑的研究可能有助于發(fā)現(xiàn)哮喘治療的另一條途徑，即較小毒性或無毒性抑制劑可能可以應(yīng)用于哮喘的臨床治療。

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