LBP：LPS信號的“放大器”及其在天然免疫中的多重作用

LPS（lipopolysaccharide，脂多糖）從革蘭陰性細菌釋放出來后由于其兩性結構常以聚合物形式存在。宿主細胞對聚合物不易識別。研究表明，宿主體內(nèi)LBP（lipopolysaccharide-binding protein，脂多糖結合蛋白）與LPS聚合物具有高親和力，LPS進入體內(nèi)后，首先與之結合，并在LBP的作用下可使LPS聚合物轉換為單體（圖7-2），同時，LBP具有脂質轉移作用，進而將LPS單體轉遞給血液內(nèi)或細胞膜上其他模式識別分子，如高密度脂蛋白（HDL）、sCD14 或mCD14，從而使天然免疫系統(tǒng)更易識別和結合LPS，其中最為重要的功能就是通過促進LPS與sCD14或mCD14結合，顯著降低LPS激活細胞所需要的低濃度，因而增強LPS對天然免疫系統(tǒng)的激活作用。

研究證實，LPS，尤其是低劑量LPS對單核/巨噬細胞、內(nèi)皮細胞等的激活作用均依賴于LBP的參與，使細胞對LPS的敏感性提高數(shù)百倍至數(shù)千倍，使LPS在nmol/L水平即可發(fā)揮生物學效應。研究顯示，5%正常人血清或胎牛血清存在時，≥10 pg/ml LPS（E. coli O113）就足夠刺激人外周血單核細胞（PBMC）釋放細胞因子，并在100pg/ml LPS時達峰值。如將血清經(jīng)56℃，30min預處理，使血清內(nèi)大部分LBP活性丟失，細胞對LPS刺激的敏感性則明顯降低，這時需300pg/ml LPS才能刺激PBMC產(chǎn)生細胞因子。抗LBP抗體或采用免疫沉淀去除血清中LBP，均可阻斷LPS依賴血清激活PBMC的作用。用重組LBP（rLBP）替換血清時，LPS的刺激作用與血清存在時相同，且與rLBP呈劑量依賴性。

LPS對組織巨噬細胞的激活作用也需要血清LBP的協(xié)同作用。有LBP或血清存在時，0.1ng/ml S型或R型LPS即可刺激腹腔巨噬細胞、肺泡巨噬細胞分泌高水平細胞因子，且與LBP呈劑量依賴性。無血清或LBP存在時，100ng/ml LPS才能刺激細胞分泌TNFα。說明LBP可使巨噬細胞對LPS的敏感性提高1000倍。

Northern斑點分析顯示，LBP存在時，LPS可迅速增加細胞內(nèi)TNFα、II-1β等細胞因子mRNA的表達，延長mRNA的半衰期。說明LBP可在基因轉錄水平上調(diào)節(jié)LPS的細胞反應。LBP在LPS激活中性粒細胞（PMN）中也發(fā)揮重要的協(xié)同作用。如無LBP存在時，誘導PMN呼吸暴發(fā)需要高濃度LPS和較長孵育時間，有LBP存在時，低濃度LPS（<10ng/ml）就可激活PMN，使其O?-產(chǎn)生增多，并且在30min內(nèi)就足以使全部 PMN激活。

LPS誘導PMN表面黏附分子的表達也需要血清LBP的參與，有LBP存在時，低濃度LPS就可使PMN表面CR3活性顯著增加，并在1ng /ml LPS時達到半數(shù)最大反應，其作用較無LBP時提高100倍以上。LBP對介導LPS激活單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞作用均與細胞表面mCD14有關，因為抗CD14抗體（MY4，3C10）預處理，可抑制LPS依賴血清或LBP的激活作用。

此外，血管內(nèi)皮細胞雖不表達CD14 分子，但LBP存在時，LPS對內(nèi)皮細胞的激活作用被明顯增強，尤其是在低濃度LPS時，這主要因為LBP也能促進LPS與sCD14的結合，進而增強sCD14 的調(diào)控作用。

綜上所述，可以認為，LBP是增敏LPS信號的“放大器"，在后動炎癥反應中發(fā)揮極其重要的作用。有研究顯示，LPS依賴CD14和LBP作用的濃度可高達100ng/ml。大于100ng/ml時，LPS的結合是CD14/LBP非依賴性的。CD14/LBP依賴性結合呈劑量依賴性、飽和性?？?/span>CD14單克隆抗體（MY4）或非標記LPS能競爭其結合。

此外，LBP在天然免疫防御功能方面也發(fā)揮重要作用。研究顯示，除促進LPS與CD14結合外，同時也可將LPS傳遞給血液中的HDL，后者具有中和LPS的作用。LPS侵入體內(nèi)后，LBP以何種作用為主，這決定著宿主對LPS的反應。有研究顯示，LPS/LBP復合物首先主要與CD14 結合，提示LPS首先被天然免疫細胞識別，并啟動細胞反應，隨后LPS被HDL中和可能與機體防止其過度激活免疫系統(tǒng)，誘導失控性炎癥反應有關。

由于LBP是天然免疫細胞識別LPS的重要輔助因子，因而在調(diào)理細胞吞噬方面也具有重要作用。有研究顯示，LBP能促進肺泡巨噬細胞對大腸桿菌的吞噬作用，并呈明顯的量效和時效關系。利用磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C（Phosphatidylinositol-specific phospholipase C，PIPLC）處理肺泡巨噬細胞只能部分降低LBP介導的促進吞噬作用，說明LBP調(diào)理的吞噬作用與CD14無明顯的關系。

另有研究顯示，LBP調(diào)理的吞噬作用也不依賴于CR3和Fc受體。LBP有可能通過巨噬細胞表面的SR增強細胞的吞噬作用。但有研究顯示，LBP缺陷小鼠清除循環(huán)內(nèi)LPS的作用與野生型相同。

進一步研究顯示，LBP對革蘭陽性細菌及其外毒素介導的細胞反應無明顯影響，說明LBP為LPS的特異性調(diào)節(jié)分子。