医学免疫学-电子教材:第八章

第八章 粘附分子(Adhesion molecules,AM)

概念---- 是由细胞产生的、存在于细胞表面、介导细胞与细胞间/细胞与介质间相互接触或结合的一类分子。成分是糖蛋白或糖脂，以配体-受体形式发挥作用，参与细胞的信号传导与活化、细胞的伸展和移动、生长和分化、炎症、血栓形成、肿瘤转移、创伤愈合等一系列重要生理及病理过程。

粘附分子作用的共同特点：

1、与配体的结合多为可逆性的，并非高度特异性。

2、几乎无多态性，同一种属不同个体的AM基本相同。

3、同一细胞表面可表达多种AM。

4、同一AM在不同细胞表面可发挥不同的作用，不同的AM可以发挥相同的生物学功能。

5、AM在发挥粘附作用的同时启动信号传导，这两种生物学效应均与AM的密度及AM和配体的亲和力有关。

可溶性粘附分子：存在于血清中的AM，分子量较膜型小，但 具有AM的一般活性，参与对粘附作用的调节，并可作为疾病监测及预后 判定的指标。

来源：1、膜表面AM经内吞作用进入胞内，在酶的作用下脱落进入体液。

   2、粘附分子mRNA具有不同的剪接方式。

第一节 粘附分子的种类和结构

根据结构可将CAM分为四类：

1、粘合素家族（整合素，integrin family)

2、免疫球蛋白超家族（IGSF)

3、选择凝集素家族（selectin family )

4、钙离子依赖的细胞粘附素家族（Cadherin)

一、粘合素（整合素)超家族

   介导细胞与细胞外基质的粘附，还介导白细胞与血管内皮细胞的粘附。

1、基本结构：

都是由α、 β两条链（亚单位)组成的异源二聚体，它们均为I型穿膜蛋白，氨基酸组成及结构上具有相似性及同源性。分胞外区、胞浆区、穿膜区三部分。

2、组成：

   已知有14种α亚单位、8种β亚单位。它们的组合并非随机，多数α亚单位只能与一种β亚单位组合，而大部分β亚单位则能与多种α亚单位组合。因此按β亚单位，可将粘合素家族分8个组，即同一组中β亚单位相同而α亚单位不同。

β1组：VLA组， β2组：白细胞粘附受体组 β3组：血小板粘附受体组， β4组， β5组， β6组， β7组， β8组

3、粘合素分子的分布：

1)分布广泛，多数粘合素表达于多种组织细胞。

2)多数细胞可同时表达2-10种不同的粘合素分子。

3)不同类型的细胞表达的粘合素分子的种类是不同的，即表达有明显的细胞类型特异性。如β2组CAM表达在白细胞，而β3组表达在血小板。

4、粘合素识别的配体：

1)它所识别的只是配体分子中的几个氨基酸组成的 短肽序列。

2)同一短肽序列可以存在于几种不同的配体中，所以每一种粘合素分子可能有几种细胞外间质成分作为配体。

3)一种细胞外间质可能有几种不同的短肽序列，故每一配体也可被几种不同的粘合素分子所识别。

5、几种重要的粘附素：

1)迟现抗原组（ β 1组， CD29， VLA--- Very Late Appearing Antigen)由于最早发现的VLA1、2用抗原或凝集素活化淋巴细胞后数周才出现而命名。表达在几乎所有的白细胞。在记忆T细胞上的表达高于未致敏T细胞。CD29胞质区与细胞骨架结合导致T细胞的活化。

2)淋巴细胞功能相关抗原1（LFA-1， β2组)：

是重要的细胞间粘附分子，配体为ICAM-1 （细胞间粘附分子)。对白细胞与内皮细胞的粘附起关键的作用，还参与CTL细胞对靶细胞的应答以及T细胞依赖的抗体应答。

3)CR3（Mac-1， CD18， β2组)：补体受体。可通过与iC3b结合调理吞噬，对单核细胞及中性粒细胞迁移到炎症部位起重要作用。

二、免疫球蛋白超家族（IgSF招生简章)

免疫系统、神经系统和其他生物系统中，许多参与抗原识别和细胞相互作用的分子，具有1个或多个Ig V或C样结构域，即IgSF。编码IgSF的 基因可能来源于同一祖先基因进化而来。IgSF的配体多为IgSF分子或整合素家族成员。

IgSF粘附分子的种类、分布和识别受体

IgSF粘附分子  分布  识别受体

LFA-2（CD2)  T \NK细胞、胸腺细胞LFA-3（IgSF)

LFA-3（CD58) 广泛LFA-2（IgSF)

ICAM-1（CD54)    广泛 LFA-1（整合素)

ICAM-2（CD102)内皮细胞、T、B细胞 LFA-1（整合素)

ICAM-3（CD50)  白细胞  LFA-1（整合素)

C高级职称考试网D4     Th亚群 MHC-II （IgSF)

CD8   CTL亚群MHC-I （IgSF)

MHC-II  B、T细胞、活化的内皮细胞、CD4 （IgSF)

  巨噬细胞、DC

MHC-I  广泛    CD8（IgSF)

CD28  T细胞、活化B细胞 B7-1 （IgSF)

B7-1 （CD80)  活化B细胞、活化单核细胞CD28 （IgSF)

1、ICAM-1（intercellular adhesion molecule-1，细胞间粘附分子1)

是最早发现IgSF成员，相继又有ICAM-2、ICAM-3，三者都是以LFA-1作为配体。但它们在分布上相差较远。

结构：ICAM-1分子为单链跨膜糖蛋白，在不同的细胞上ICAM-1所含的糖基不同，膜外区有五个Ig样结构域，用D1-5表示，在D2、3之间，富含脯氨酸，类似 于Ig的铰链区。D1、2结构域是结合LFA-1的部位。

影响因素：许多因素可以上调细胞膜上ICAM-1的表达，比如IL-1、TNF、IFN、LPS及其他炎症介质。

作用：1、 ICAM-1：

1)参与白细胞穿越毛细血管到炎症部位过程。

2)增强APC与T细胞的作用，作为协同刺激分子参与T细胞的活化。

ICAM-2在淋巴再循环中发挥作用。ICAM-3介导白细胞、T细胞与APC之间的粘附，参与T细胞与DC的作用，促T细胞早期活化、增殖。

2、VCAM-1（血管细胞粘附分子)：

CD106，又称诱导性CAM，即在IL-1、IL-4、TNF等的诱导下在血管内皮细胞上表达，还可表达在DC、巨噬细胞等其他细胞。其配体是分布在白细胞表面的VLA-4。

结构：7个IgSF结构域

作用：1)参与淋巴细胞、单核细胞、嗜酸/碱性粒细胞穿越血管壁到达炎症部位的过程 。

  2)非血管内皮细胞表达的VCAM-1参与了多种细胞的相互作用，T细胞的协同刺激。

三、选择素家族（Selectin)

1、 Selectin分子的基本结构：

各成员胞外部分有较高的同源性，结构类似，均由三种结构域构成：

1)C型外源凝集素结构域（CL)：外侧氨基端，约120个氨基酸残基组成，呈Ca离子依赖性，可以结合碳水 化合物，是结合配基的部位。

2)表皮生长因子样结构域（EGF)：紧邻CL结构域，约35个氨基酸残基，对维持Selectin分子的结构是必须的。

3)补体结合蛋白重复序列（CCP)：位于近膜部分，约60个氨基酸残基构成，与补体结合受体结构同源。

各种Selectin分子的穿膜区和胞浆区没有同源性，胞浆区与细胞骨架相连，去除胞浆区的Selectin即失去介导细胞间粘附的特性。

2、Selectin家族的组成：

有三个成员： L- Selectin（CD62L)  P-Selectin（CD62P)   E -Selectin（CD62E)

L、P、E分别代表这三种选择素最初分离的细胞，分别是白细胞（Leukocyte)、血小板（Platelet)、血管内皮细胞（Endothelium)。

3、选择素分子的配体：

迄今为止发现的Selectin分子配体都是具有唾液酸化的路易斯寡糖（Sialyl-Lewis)或类似的结构分子。一种寡糖分子可以存在于多种糖蛋白或糖脂分子上，并分布于多种细胞表面，因此Selectin的配体在体内分布很广泛。如，白细胞、血管内皮细胞、肿瘤细胞及血清中某些糖蛋白分子上都存在Selectin可以识别的寡糖基团。Selectin对寡糖基团的识别是相对特异性，对相似的基团也可结合，只是亲和力低。

选择素的成员、分布、配体和功能