类胰蛋白酶与过敏性疾病

1、类胰蛋白酶与过敏性疾病医学综述2006年1月第l2卷第2期MedicalRecapitulate,January2006,Vo1.12.No.2?87?bloodpressurelevemiupatientswithacutestrokelJJ.Stroke,1991,22ll7JKnollT,HaherlRL.Whenloweringbloodpressureisrisky.Cebral(4):527.530.infarct.leparadoxofpreventionandacutetherapyJ.MMWFortsehrll3jLipGY,ZarifisJ,FarooqiIS,eta1.A

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5、在肥大细胞被激活后释出胞外,与其他介质一起参与过敏性炎症过程.类胰蛋白酶一方面对过敏反应症状的出现有一定影响.另一方面可以作为肥大细胞脱颗粒的标志物,在过敏性疾病的鉴别诊断中超重要作用.关键词:类胰蛋白酶;过敏性疾病;肥大细胞TryptasandAllergicDiseaseRENHua-li,ZHANGHong-yu.(DepartmentofAllergy,PUMCHospital,CAMSandPUMC,Beijing100730,China)Abstract:Tryptaacisanimpmantmediatorsecretedbyactivatedmastoayt.Itpartici

6、patesintheparticipatesintl1eprocessofallergicinflammationwithothermediators.Ontheonehand.tryptasehasinfluneeOilappearanceofallergicsymptoms.011theotherhandituseB柏amarkerofmastoeytedegranulation.TryptasemeasurementCallheusedtodistinguishalhrsicdiseasefromotherdiseases.Keywords:Trypta;Allergicdisease;

7、Mastcell类胰蛋白酶是肥大细胞内预先合成的中性蛋白酶,经肥大细胞脱颗粒释出胞外.与其他介质一起,参与炎症特别是过敏性炎症过程.这些介质一方面引起过敏反应的临床症状,另一方面又可作为肥大细胞被激活的证据,有助于过敏性疾病的鉴别诊断.类胰蛋白酶由于其自身的特点.比其他介质更适合作为过敏性炎症的标志物,本文拟就类胰蛋白酶在过敏性疾病领域的相关应用进行综述.1类胰蛋白酶简介类胰蛋白酶是特异性存在于肥大细胞的中性蛋白酶,占肥大细胞中蛋白酶含量的25%,与其他的肥大细胞蛋白酶一样,类胰蛋白酶预先合成后以活性形式贮积于肥大细胞中,在其脱颗粒时释出胞外.类胰蛋白酶由4个非共价结合的亚单位组成的四聚体结构

8、,四个亚单位有共同的抗原性,各有一个活性中心,类胰蛋白酶相对分子质量为134l.由于其分子质量较大,并可以与肝素及其他糖蛋白结合,故在生理缓冲液或人类血浆中,甚至经高速离心或一4E保存时仍能保持活性.游离的类胰蛋白酶在生理条件下很不稳定,迅速转化为无活性物质.已知人类肥大细胞分为两种,T肥大细胞和Tc肥大细胞,后者除类胰蛋白酶外,还古有类糜蛋白酶(chy.mase).T肥大细胞多存在于肺(尤其是肺叶)及肠黏膜,每个T肥大细胞含类胰蛋白酶lOpg,TC肥大细胞多存在于皮肤及肠黏膜下层,每个1,c肥大细胞含类胰蛋白酶35pg,类糜蛋白酶4.5pg.类胰蛋白酶与胰蛋白酶相似,属丝氨酸蛋白酶家族,其基

9、因位点在染色体16p13.3_3J,常于4个或更多临近部位的类胰蛋白酶相似的拟基因临近.从eDNA及蛋白质水平,可将类胰蛋白酶分为3种,即a一,7,或称跨膜类胰蛋白酶(TMTs).同一种类同源性98%,提示可能为等位基因的变异体.类胰蛋白酶与类胰蛋白酶的氨基酸序列90%相同,7/TM类胰蛋白酶与前二者的同源性仅为50%.类胰蛋白酶以无活性的酶原形式存在于肥大细胞中,并由静止的肥大细胞自发分泌到胞外,因而其在外周血中的含量与肥大细胞的数量相关.健康人及系统性肥大细胞增多症患者血清中的类胰蛋白酶主要为a.类胰蛋白酶.0,类胰蛋白酶以活性状态贮存于肥大细胞中,当系统性过敏反应发生时,随肥大细胞脱颗粒

10、释放入血.UniCAP免疫荧光检测仪可检测的血清类胰蛋白酶为a一类胰蛋白酶和0一类胰蛋白酶.健康个体之间血清类胰蛋白酶水平无性别及年龄差异,同一个体血清类胰蛋白酶水平基本稳定.2类胰蛋白酶与其他肥大细胞介质的比较肥大细胞在炎症反应特别是过敏性炎性反应中占重要地位.过敏性炎症发生时可见肥大细胞数量增加,并于活化后释放多种炎性介质,引起过敏反应的症状和体征.肥大细胞释放的介质包括组胺,前列腺索D:,白三烯c4,类胰蛋白酶,类糜蛋白酶等.Schwartz等最初发现类胰蛋白酶存在于分泌颗粒中,与组胺一起在肥大细胞脱颗粒时释放入血.研究表明,急性过敏反应发生后外周血类胰蛋白酶的含量增高与组胺释放呈线性相

11、关(斜率为6.6)Is,但类胰蛋白酶的几个特点决定了其比组胺更适合作为肥大细胞的标志物:首先,结缔组织肥大细胞中类胰蛋白酶和组胺的含量分别为35pg和2pg,黏膜肥大细胞中二者分别为10pg和1.6pg,二者比例相近但含量相差悬殊;其次,组胺及其代谢物半衰期短,其峰值出现在过敏反应发生后5一lOmin,2000min后恢复基线水平,标本采集需在反应发生15min内.类胰蛋白酶在生理条?88?医学综述2006年1月第l2卷第2期MedicalRecapitulate.January2006,Vo1.12.No.2件下半衰期为2h,其在血浆中含量增高出现于过敏反应1530min,12h达峰值,12

12、14h内恢复至正常水平,反应发生16h采集标本,均有意义;而且组胺的测定还受其他因素影响,如某些含组胺及其代谢物食品的摄人等.另外组胺在嗜碱细胞,T肥大细胞及TC肥大细胞中的含量相近,分别为1.3Pg,1.5pg,1.9pg.而类胰蛋白酶在嗜碱细胞中的含量比肥大细胞中低近500百分点,每个嗜碱细胞中仅含0.04pg,凝血过程中嗜碱细胞释放组胺,也会对测定产生影响,故组胺测定只能用血浆样本.也有研究表明,系统性肥大细胞增多症患者尿液中前列腺素D,及其代谢物含量增加,过敏原激发可引起支气管肺泡灌洗液前列腺素D2水平增高,但体液中前列腺素及其代谢物的测定需用集合碎片谱法,技术上有一定难度.而且,前列

13、腺素也可由血小板及肺泡巨噬细胞产生,不能作为反映肥大细胞活性的特异性指标.其他的肥大细胞介质如白三烯c4和血小板激活因子等,可由体内的多种细胞生成,因而缺乏特异性.3类胰蛋白酶的生物效应早期的研究表明,类胰蛋白酶可裂锵一些细胞外底物如血管活性肠肽,降钙素基因相关肽,纤维黏连蛋白和激肽.类胰蛋白酶还可作为上皮细胞,气道平滑肌细胞和成纤维细胞生长因子.炎症状态下,类胰蛋白酶可刺激粒细胞趋化因子白细胞介素一8(IL-8),上调上皮细胞表面细胞内黏附分子一1(ICAM1)的表达,对于上皮细胞的修复及炎性细胞向肥大细胞激活部位迁徙有重要意义.由被激活的肥大细胞释放的类胰蛋白酶还可以刺激临近肥大细胞释放介

14、质,从而起到放大炎性效应的作用J.He等的研究表明,类胰蛋白酶在不同个体引起组胺释放的总量与因异质性产生的不同的个体肥大细胞数量有关,这一作用在受热后消失,并可以被类胰蛋白酶抑制剂如亮肽索削弱.总之,通过刺激肥大细胞的激活及介质释放,类胰蛋白酶可放大抗原或其他刺激引起的肥大细胞反应,在过敏性炎症中起着重要的作用.4类胰蛋白酶在过敏反应临床的应用4.1严重过敏反应的标志物Ordoqui等研究了64例可疑由药物引起皮肤或系统性过敏反应的患者症状出现2h与症状消失7d的血清类胰蛋白酶增长水平.研究结果表明,药物过敏及非甾体抗炎药(NSAID)特异体质患者血清类胰蛋白酶增高,其中症状最重的7例出现过敏

15、性休克的患者,增长值最高(2242%),其次为严重全身过敏反应但未出现低血压者(710.5%),仅表现为荨麻疹者及NSAID特异体质患者血清类胰蛋白酶仅有轻度增高(分别为49.5%和38.2%),余受检者血清类胰蛋白酶水平无明显变化.该研究还表明,虽然症状的严重程度与血清类胰蛋白酶增长水平相关,但个体之间存在较大差异,可能介质的释放还受到了抗原及致敏肥大细胞分布,靶组织反应性等多方面的影响.另外,血清类胰蛋白酶峰值出现的时间个体之间也存在较大差异(30min一5h).且峰值出现的时间与症状的严重程度,给药方式,潜伏期及过敏反应释放的酶的总量没有明确的相关.所有患者血清类胰蛋白酶浓度在反应发生后

16、24h均回到基线水平.Fisher等对350例可疑麻醉药物过敏患者进行了血清类胰蛋白酶的检测,并对其中217例进行了相关药物的皮肤试验,198例进行了相应的特异性免疫球蛋白E(slgE)检查,结果发现,158例患者类胰蛋白酶增高,10例不确定,182例无增高;类胰蛋白酶增高通常与皮试阳性及sIgE含量增高一致,但也并非完全如此,143例类胰蛋白酶增高患者中7例未发现slgE,158例无类胰蛋白酶增高患者中33例sIgE阳性.研究表明,类胰蛋白酶是反映严重过敏反应的很有价值的指标,但如出现阻性结果,仍需通过皮肤试验或slgE检查进一步评估.突发死亡的病因诊断常是法医学的难题,严重过敏反应可能是原

17、因之一,很多研究支持尸检血浆类胰蛋白酶的测定可以做为过敏反应存在的佐证.Yunginger等Ll对l9例严重过敏反应导致死亡的病例进行24h内血浆类胰蛋白酶检测,结果表明9例昆虫叮蛰,8例食物过敏中的6例,2例诊断药物过敏患者,测定值均高于正常(12mg/L),而4例正常对照为阴性结果.另外,造影剂过敏也是严重过敏反应的常见原因.Butrus等报道1例荧光索血管造影剂过敏引起休克患者,血浆类胰蛋白酶20tg/L(基础值lbtg/L).但也有研究得出不同的结论.Vila等研究了食物激发试验前及激发试验后不同时间血清及唾液类胰蛋白酶含量的变化.发现食物激发试验阳性的患者,仅2例血清类胰蛋白酶超过l

18、Obtg/L,1例唾液中的类胰蛋白酶含量由10nmol/L),20例血清类胰蛋白酶浓度升高(15btg/L),组胺浓度升高与过敏反应临床表现之间的相关性大于类胰蛋白酶,可能的原因为嗜碱细胞(不含类胰蛋白酶)参与了过敏反应过程.另外,样本采集的时间可能对类胰蛋白酶增长与否的评价有较大影响.进一步的研究应着眼于更严谨,更统一的实验设计,样本采集及样本检测.4.2其他的过敏状态Shalit等应用皮肤窗技术研究了局部过敏原刺激后皮肤反应,发现皮肤窗液体中组胺和类胰蛋白酶含量增高,峰值出现及恢复基线的规律及两者之间的线性相关与上述Ordoqui等的研究结论相似.Jaeobi等的研究表明,利用过敏原行鼻腔

19、激发试验前后,鼻液组胺及类胰蛋白酶水平增高.Bruno等的研究显示,常年性过敏性鼻炎患者血清类胰蛋白酶含量高于对照组,并且在经抗组胺药物治疗后明显下降,停药抗组胺药2周,又恢复到用药前水平.研究表明,常年性过敏性鼻炎存在着持续性肥大细胞的激活,抗组胺药可以较少类胰蛋白酶从肥大细胞的释放,但机制尚不清.哮喘是一种慢性炎症,有多种效应细胞参与,包括肥大细胞,巨噬细胞,中性粒细胞,淋巴细胞及嗜酸细胞.肥大细胞释放肿瘤坏死因子.a,II,IL-5,IL-6及II广8,参与哮喘迟发炎性反应及慢性炎症状态.4.3类胰蛋白酶增高的其他原因另外,研究发现创伤引起的死亡患者,血清类胰蛋白酶含量也有一定程度的增高

20、,医学综述2OO6年1月第l2卷第2期MedicalRecapitulate,January2OO6,Vo1.12,No.2可能由于创伤引起组织肥大细胞的直接损伤或细胞分解,这一介质及同时释放的组胺可能会对存活患者的预后产生一定影响.许多与血管增生有关的病理过程均可见肥大细胞的增生.继而在血清中发现较高的类胰蛋白酶含量,如肿瘤增长,化脓性肉芽肿,海绵状血管瘤等疾病.Rojas等.加报道,光化性唇炎患者唇部组织可出现肥大细胞聚积及释放介质增多.多种肥大细胞介质与血管生成及内皮细胞增生及其功能有关,如干细胞因子,血管内皮生长因子等,类胰蛋白酶可能通过降解组织胶原,有利于其他介质功能的发挥.正常人血

21、嗜碱细胞仅产生微量的类胰蛋白酶,但研究发现,骨髓肿瘤急性期的患者体内,嗜碱细胞可较高水平表达类胰蛋白酶,疾病缓解期恢复正常.故在骨髓肿瘤患者类胰蛋白酶含量可作为疾病缓解的标志,但不能用来反映肥大细胞活性.近期有研究表明,类胰蛋白酶阳性细胞可预测早期慢性B淋巴细胞白血病的预后.Nishio等报道3例高热至死病例,类胰蛋白酶显着升高分别达到179ttg/L,68.9ttg/L和69.4ttg/L(正常值13.5ttg/L),原因不明.肝移植出现的缺血再灌注与过敏性休克有着相似的生理反应基础,但研究表明,肝移植前后血清类胰蛋白酶水平未见升高.5检测方法及正常值Em-ique等应用UniCAP-类胰蛋

22、白酶免疫荧光检测仪,观察了30例可疑药物过敏患者急性期血清类胰蛋白酶水平(6h内),并与基础值(1个月后)进行了比较,结果表明,经皮试及slgE测定确诊的药物过敏患者,血清类胰蛋白酶水平急性期值高于基础值,药物过敏组高于非药物过敏组,而非药物过敏组急性期值与基础值及药物过敏组基础值无差别.作者在该研究中发现,采用由制剂公司提供的正常值上限13.5Ottg/L时.检测的特异度为92.31%,而敏感度仅为35.29%.如采用8.23ttg/L作为正常值上限,特异度和敏感度分别为92.31%和94.12%.故认为8.23tg/L是更适宜的正常值上限标准,并指出由于类胰蛋白酶个体之问差异性的存在,以急

23、性期与基础值相比较的方式更具临床意义.Brown等对64例患者行昆虫蛰刺激发试验,对于其中11例发生明确的严重过敏反应者于激发试验前及激发试验后15min,60min测定血清类胰蛋白酶及组胺水平,结果发现,当类胰蛋白酶正常值标准采用12.0mg/L时,其诊断严重过敏反应的敏感度为36%,特异度为93%;以9.0mg/L为正常上限时,敏感度为55%,特异度为93%;当以较基础值增长2%作为阳性标准时,敏感度为73%,特异度为98%;当结合组胺浓度增高,诊断敏感性可提高至90%.研究表明,类胰蛋白酶的测定有助于诊断严重过敏反应,但在结果评价时仍需慎重,必要时结合组胺测定.总之,研究结果表明,类胰蛋

24、白酶的检测可以作为反映肥大细胞活性的指标,其在血清中的含量增高与临床症状的严重程度有一定相关.发生全身性过敏反应的患者血清类胰蛋白酶增高的程度及可能性均比局部过敏反应如过敏性鼻炎明显.个体血清类胰蛋白酶含量比较稳定,但个体之间差异较大.目前,实验室该项目检测的正常值,除参考试剂公司提供的数值外,仍需各实验室自行建立适宜的正常值标准.由于对类胰蛋白酶检测的临床意义个别观察还存在不同的结论,故仍需要更多设计合理的试验,进一步作深入的研究.?89?参考文献:1SehwaruLB,BradfordTR.Regulationoftryptascfromhumanlungmsstcellsbyhepari

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