维普资讯 http://www.cqvip.com 第22卷第4期 2OO2年8月 国外医学・生理、病理科学与临床分册 i印Medical Sciences‘Section 0f Pathophysiology and Clinical Medicine Vo1.22 No.4 Aug.2OO2 血小板活化因子的生理、病理作用及机制 姚新生综述 孙万邦审校 (遵义医学院免疫学教研室,贵州遵义,563003) 摘要:血小板活化因(Platelet—activating factor,PAF)是至今为止发现的一种最具强烈活性的脂类介质,参与了生 殖、哮喘、过敏、炎症、凋亡、肿瘤、休克等多种生理及病理效应;PAF主要和细胞膜上的P 受体(P Recep ,PAF-R) 结合,通过ca2 ,B和zn2 ,NF- ̄cB,TNF,LFA一1,丝氨酸蛋白酶等参与介导生物学反应。 关键词:血小板活化因子; 受体; 细胞凋亡 中图分类号:R392.1 文献标识码:A 文章编号:1001.1773(2002}04-0374-03 PAF(1一O一烷基.2乙酰基一SN一甘油一3磷酸胆碱) 作为一种特殊类型的细胞因子,能作用于多种细胞 胚胎不仅产生PAF而且PAF对胚胎植入子宫及妊 娠潜在能量的需要有重要作用,PAF拮抗剂能阻止 和组织,在体内有着类似于激素的生物学活性。其 介导细胞的反应包括:细胞的聚集、脱颗粒、形状的 改变及凋亡;Ca2 的逆转、催化与化学激动;呼吸爆 发与超氧化物的产生;蛋白磷酸化、花生四烯酸的转 换;激活蛋白激酶C、磷酸肌醇的转换;糖原的分解; 调节IL,TNF,TIMP.1,MMP-1的产生等。和银屑病、 胃肠溃疡及坏死、SLE、血小板减少、内毒素休克、肝 硬化、爱滋病、急性胰腺炎、心血管与肾脏疾病等密 切相关,PAF,PAF.R及拮抗剂的研究日趋受到人们 的重视。研究PAF的生理和病理作用及介导的生物 学反应机制,可为探讨PAF相关疾病的诊断防治提 供基础…。 植入的发生;PAF能提高人体体外受精妊娠的妊娠 率,PAF在胚胎的早期发展起着关键的调控作用; PAF在胚胎的发展,妊娠后阶段维持的重要性也得 到证实,从分娩妇女的羊水中发现PAF,而非妊娠妇 女中却没有发现。已知PAF在人、荷兰猪和鼠分娩 的发动及子宫肌的传播中起作用;当PAF在胎儿肺 与胎儿其他组织的合成增高时,母体血浆中的血小 板活化因子一乙酰水解酶(PAF-Acetylhydrolase,PAF_ AH)迅速降低,这可解释分娩妇女羊水中PAF水平 较高的原因。推测胎儿肺最后一个成熟器官中PAF 的水平也许能提供导致子宫平滑肌发动至分娩过程 的典型内部证据 J。 1 PAF的生理、病理作用 在肾脏中,PAF可促进免疫复合物在肾脏的沉 PAF在生理、病理过程中的作用主要包括:促使 血小板和中性粒细胞聚集;促使多种细胞使之产生 趋化性及化学激动;参与呼吸爆发和超氧化物的形 积;降低肾小球滤过率;诱导炎症细胞的肾内浸润, 激活肾小球系膜细胞和炎症细胞释放多种炎性介 质;增加肾小球基底膜对蛋白的通透性。PAF在血 成、蛋白质的磷酸化;作用于蛋白激酶C(Protein Ki— nase C,PKC)、花生四烯酸及磷酸肌醇的代谢;促使 浆中的水平调控因素中,肾脏产生的PAF是其重要 来源,在抗高血压的动物实验研究中发现,可通过降 糖原的分解;促使肿瘤坏死因子的产生;调节白介素 的分泌、TIMP-1、MMP.1等 。 低PAF的水平或提高PAF-AH的水平来治疗小鼠高 血压[ 。 研究发现,给多种动物静脉注射PAF后,可引起 血压下降、肺动脉高压、冠脉收缩、心功能抑制和代 谢性酸中毒;PAF调节血管内皮生长因子的分泌 , 研究发现,大鼠静脉注射PAF 0.2t ̄/kg,可引起 粘膜下血管收缩、血液浓缩、粘膜血流量减少;PAF 可诱导中性粒细胞和其他炎症细胞浸润并产生大量 但PAF与心血管等疾病相关性并未阐明,因为PAF 的自由基;PAF可引起重型白细胞在粘膜的浸润和 在绝大多数病理状态下与其他的脂质同时产生。 激活,通过呼吸爆发,产生大量的活性氧及白三烯等 PAF是生理状态下一种极为重要的介质,和生 方式造成粘膜损害。已证实PAF参与了胃溃疡、坏 殖、胎儿发育、分娩和肾脏的作用联系紧密,例如,鼠 死性小肠结肠炎、酒精性胃损伤、缺血性胃和小肠粘 收稿Et期:2001-08.30 修回口期:2002-01 II 作者简介:磊 l姚新生( l 助项 )1970- ,男,江西九江人,益C九14江4人,贵州省遵义医学院免疫学研究室讲师.硕士,主要从事免疫生化方面研究。主要从事免疫生化方面研,£。 374 维普资讯 http://www.cqvip.com 第4期 姚新生,等:血小板活化因子的生理病理作用及机制 、第22卷 膜损伤 。 。 PAF在急性胰腺炎(AP)胰腺及其介导的肺损 二信使,研究表明PAF能诱导豚鼠嗜酸性粒细胞和 人B淋巴细胞的 形成,从而引起细胞内钙池释 放钙离子,使细胞内钙浓度显著升高,PAF能激活细 胞膜上钙依赖的钾离子通道,也是细胞内钙浓度显 伤、SIRS中发挥重要作用,PAF拮抗剂来昔帕泛在临 床试验中能显著减轻AP症状,降低器官衰竭的发病 率,降低SIRS,改变AP的临床病程 ]。 脏器移植的超急性排斥反应过程中,免疫反应 著升高的原因之一,细胞内钙离子的可逆性增加后 激活磷脂酶A:(Phospholipase A2,PLA2),引起花生四 烯酸释放,导致血小板内血栓素A2合成增加,中性 粒细胞内白三烯和氧自由基增加,肾小球系膜细胞 激活补体刺激内皮细胞释放PAF,目前心脏移植中 应用PAF拮抗剂能延缓排斥反应的发生;PAF可刺 激单核细胞产生大量ILl影响IL-2的合成;PAF能 抑制有丝分裂原诱导的淋巴细胞增殖反应,能刺激 B淋巴细胞合成IgG和I 。通过m 一1(CD1la/ CD18),Mac一1(CD1lb/CD18),ICAM一1介导白细胞粘 内前列腺素增多等,另一观点认为,PAF本身有刺激 花生四烯酸从磷脂中释放,有可能通过钙离子水平 和磷脂酶A2产生一系列的影响。 附、淋巴细胞归除巢等 。 PAF与受体结合后可激活蛋白激酶C(Protein kinase C,PKC),使蛋白质磷酸化。PAF作用于人的 PAF有神经细胞毒性,对脑细胞的分化起一定 的作用,恐惧症病人发作是PAF升高5 l0倍,HIV一 1感染PAF介导神经毒反应,PAF拮抗剂能促使脑 梗死后的神经复原 。。。 中性粒细胞是通过刺激PKC,PKC抑制剂能抑制溶 解磷脂(LySo—phospholipids)的重新酰基化(reacyla— tion),实验发现PAF介导内毒素诱导巨噬胞产生促 凝活性是依赖PKC激活机理,因为当PAF和内毒素 与腹腔巨噬细胞共孵育时,其促凝活性和钙离子显 PAF合成或是PAF分解代谢发生改变,都有可 能导致一系列的生物紊乱甚至死亡。 2 PAF介导生物学反应的机制 . 著升高、PKC激活,用钙离子拮抗剂不能降低PAF的 促凝活性,而用PKC抑制剂则能使PAF促凝活性显 著降低;实验表明,PKC激活剂能提高PAF对肾小球 对PAF的作用机制的研究是基于PAF-R及PAF 拮抗剂的研究。研究发现,血小板(人体、兔、狗)、人 的中性粒细胞、荷兰猪的平滑肌细胞、鼠的巨嗜细 膜的前列腺素 (Prostaglandin ,P )产生,而 PKC抑制剂则显著降低PGE2产生;PAF作用兔血小 板同时证实包括PKC的作用,PKC抑制剂能抑制溶 解磷脂的重新酰基化,且在人中性粒细胞PAF的合 胞、人的肺组织、人的T淋巴细胞、脑组织、人的髓 系白血病细胞系HL-60细胞、鼠肝原生质膜表面、 鼠肝枯否细胞、人的子宫内膜和子宫肌层、小牛子宫 内膜等存在PAF-R;人的多型核白细胞上存在PAF 成中抑制PLA2的作用,这种作用不影响酰基CoA与 第二受体已被公认,从人的血小板中已分离并纯化 乙酰CoA的酰基转移酶与乙酰基转移酶的作用。出PAF—R,PAF—R属于G一蛋白相偶联受体超家族一 员,如豚鼠肺组织PAF-R其cDNA有3020个核苷酸 系列,全长342个氨基酸,属于钙调蛋白家族的一 员,人类白细胞PAF—R cDNA也被克隆出来,也含有 PAF拮抗剂已应用于临床的支气管哮喘、过敏、炎症 等[1 ,某些PAF拮抗剂类似于PAF的结构,如药物 CV3988,而有些PAF拮抗剂如BN52021和IJ652,371 的结构不同于PAF。进一步研究表明,所有的PAF 342个氨基酸,和豚鼠肺PAF受体有83%的同源性, Suginoto等利用源于豚鼠肺PAF-R的PCR作为探针, 成功克隆了人类心肌组织PAF受体的cDNA,发现其 与人类白细胞PAF受体几乎完全一样 川。 PAF与受体结合后介导的细胞信息转导机制, 拮抗剂有着亲水与亲脂的特异性位点是其能与受体 结合的前提。PAF-R表达受诸多因素的影响,内毒 素、各种细胞因子、PKC、PAF本身等对PAF-R有调 节作用,B淋巴细胞与不同浓度的PAF共同培养 24h,结果其细胞表面的PAF受体数目显著增多,且 而受体结合力无改变,I.PS可通过 目前尚未完全清楚。人和豚鼠肺组织PAF和PAF 呈剂量依赖关系,l 。尽管PAF拮抗剂能阻 特异性位点结合具有时间依赖性、蛋白依赖性、可逆 NF—KB下调PAF-R的表达-性、饱和性。PAF与受体结合后激活磷酸肌醇特异 性的磷脂酶C催化质膜上磷脂酰肌醇水解,产生二 酰基甘油(DAG)和三磷酸肌醇( ),继之细胞内钙 离子升高,是产生PAF生物效应的重要的细胞内第 断由PAF介导的生物学反应,但对PAF拥有如此多 样的生物学活性知之甚少,PAF介导的生物学作用 往往是错综复杂的,因为二十烷的产生通常类似于 PAF前体的产生,从PAF与受体的相互作用中获得 375 维普资讯 http://www.cqvip.com 第4期 国外医学・生理、病理科学与临床分册 第22卷 的少量信息提示其作用机制中包含有一种三磷酸鸟 苷(G11P)相关结合蛋白,PAF在卵母细胞中所诱导的 生物效应是通过此蛋白所介导,但实验对PAF.R所 偶联的蛋白性质和类型尚不清楚;在人的血小板膜 表面,PAF可刺激GTP酶,GTP酶可抑制 HPAF与其 受体的特异性结合;研究发现人血小板与兔血小板 中的腺苷酸环化酶和PAF介导的反应密切相关; an imbalance between llllf ̄x metallopreteinase-1 and tissue inhibitor 0f metllaoproteinases一1 expression in human uterine cervical fibr ̄lasts[J]. Biol Reprod。2OOO,62(3):540—546. 03 Montmc ̄hi G,I ̄pia E,Battaglia E.Platelet—activating factor enhances vascular endothelial粤uwth factr—ionduced endothelil caell motility and neoangiogenesis in nlurine matrigel model[J].Arterioscler Thromb Vase Biol,20O0,20(1):80~88. 04 Tiemann U。ViergutzT。Jonas L, a1.Fluorometriedetection 0fplate— PAF作用于兔血小板在一定的浓度及时建立起20kD 和40kD的蛋白磷酸化,一定量的PAF类似物能阻断 PAF介导的反应,包括蛋白质的磷酸化,但是这些类 let activatingfactor receptr ion cultured oviductal epiheltil and satromal cells and endometril starnmlo cells from bovine at diferent stages 0fthe oeslrons cycle and early pregnancy[J].D(tnest Anim Endoerind,2001, 0(3):149—164.2 05 Yasuda K。Okumura T,Okada H,et a1.Platelt—acteivating factr o似物本身并不能促使蛋白质的磷酸化,这提示单纯 占据PAF受体并不能引起蛋白质的磷酸化;同一 PAF.R阻断剂对不同细胞可产生不同效应,不同类 型和不同结构的PAF.R阻断剂也可能产生相似的生 理效应。 acetythy6-olase isoforms I and II in human uterus[J].Bid Repred, 2001,64(1):339—344. 06 Megowan HM.HillKJ.Increasedlevels 0fPAFinbloed after reversal 0f renal clip hypertension in the rat[J].Clin Sci,1988,74:393—396. 07 Kalia N.Ba arI KD,Reed MW,et a1.Mechanisms 0f Hdi ̄ter PAF作用机制的另一个特征是PAF短暂作用于 一pylori-induced rat gastric mueosal mieroeircultoray disturbances in vivo 个细胞并不引起下一个细胞对PAF位点进行暴 [J].DigDis Sci。2000。45(4):763—772. 08 Jdmson CD,Kingsnoah AN,lnnie CW。et a1.Double blind,rllndolll— ised,placebo controlled study of a platelet activating factr antoagortist, lexipafant.in the Ireatment and preventin 0f orgaon failure in predictd e露,关于PAF引起细胞不敏感反应知之甚少,但是培 养的血管平滑肌细胞中有乙酰基甘油与PKC的出 现,PAF引起兔血小板不敏感是PAF与受体蛋白不 结合的结果,关于PAF先前的结合并不影响。PAF o9 ¥ ̄ere acute oanereatitis[J].Gut。2001,48(1)=62—69. H,YonkerK,BallntayneC,el a1.Hydr呼n pero'AdeinducesI 一 也可能作为一种细胞内介质,其作用与PAF一旦合 成后在细胞内保持特殊的数量相关。 其它一些因子也参与了PAF介导的生物学反应 机制,Zd 能抑制由PAF诱导的血小板聚集(但 Zn 对凝血酶诱导的血小板聚集却没有影响),故认 为zn2 以某种方式和PAF受体位点相互作用;另 1-dependet nenlroohil adherence to cardiac myocytes[J].Am J Physiol Heart Cite Physid,2OOO 278(3):835—842. 10 Bincaene L。Cantluppia V,Boecellino M。et a/.Motiliy itnduced by hu— n瑚inmamedeficiney vierus一1 Tat on Kalx ̄i’s¥ ̄reonla cells requires platdet—activatingfactor synthesis[J].Am J Pathol,1999,155(5):1731 —1739. 11 Vasange M。Roffsn W,Bohlien LA。et a1.Subphono ̄ycolipidfromthe fem Poly p0dium decumanxn aand its effect on platelt aete/vafing-fact ̄ 外,丝氨酸蛋白酶能抑制PAF诱导的血小板聚集和 分泌效应,邻位的巯基基团也被认为参与了PAF诱 导的血小板作用。PAF通过激活膜磷脂代谢及激发 钙离子进入血小板使血小板聚集,不被ADP清除和 氧化酶抑制剂所阻断,称血小板聚集第三通路。 PAF也可通过TNF,TRAIL,NF.xB等因子介导和 调节细胞凋亡及NK细胞的杀肿瘤效应‘1 ’ 。 尽管对PAF的研究取得了一些进展,但对PAF receptorin human nentroohils[J].J Phann Pharmaed,1997,49(5): 562—566. 12 MeKenna DJ,Jones K.Hughes K,et a1.Efifcacy,safety,and use 0f ginkgo biloba in clinical and precliicaln applicatins[J].Ltem oHealh Med 2001,7(5):70—86,88—90.t 13 Hourtn D,Stoengel D,ChprIlBn MJ,et a1.Oxidized low densiy lti— poproteins downrt% ̄ate LPS-indueed platelt—acteivating factor receptr oexpressin ion human monocyte—derived mac ̄plmges:implications for LPS-induced nuclear fctar-kaoppaB binding aetiitvy[J].Eur J Biochem, 2001,268(16):4489—4496. 14 Berthon C。Benrge JF。Zhang Y,et a1.Interferon—garram-induced  ̄rne PAF—raeceptr exproessin conferos tumor cell susceptibility to 生理、病理作用及机制目前并未得到详细的阐明,随 着一些理化技术的发展和研究手段与方法的更新, 对PAF的研究将达到一个新的阶段。 参考文献 01 Seuningen IV.Piuy P。Perraigs M。et a1.Transcriptional regulation of NK pefforin—dependent lysis[J].Blood。2OOO,95(7):2329—2336. 15 Southall MD.1senberg JS。Nakshatn H,et a1.The platelet—activating the llp15 rncian genes.towards new biological tools in human therapy・ factor receptor pmtee ̄epl dermal cells from {aloha}and TRAIL-in— in inflammatory diseases and cancer'.[J]7Frot Biosci。2001,6:1216— 1234. dueed apopto6is through a NF—kB—dependent process[J].J Biol Chem・ 2001.24:247—256. 02 Sug ̄no T。Nasu K,Narahara H,el a1.Platelet—activating factor induces 376