cd34分子是高度糖基化的i型跨膜糖蛋白，選擇性地表達於人類及其他哺乳動物造血乾/祖細胞表面，並隨細胞的成熟逐漸減弱至消失。目前已有愈來愈多的研究結果表明cd34分子在介導細胞間黏附作用中發揮著重要作用，可以參與造血幹細胞的運輸、定植，參與炎症反應以及淋巴細胞的歸巢。
基本介紹
- 中文名：CD34
- 類型：高度糖基化的i型跨膜糖蛋白
- 作用：參與造血幹細胞的運輸、定植
研究進展,作用影響,研究現狀,
研究進展
作者單位：解放軍軍事醫學科學院附屬醫院,北京 100850
cd34分子於1984年被美國科學家civin發現，屬於鈣黏蛋白家族，其結構包括胞外區、跨膜區、胞漿區3部分[1]。作為一種黏附分子，cd34分子選擇性地表達於人類及其他哺乳動物造血乾/祖細胞（hematopieticstem/ progenitor cell，hsc/hpc）表面，並隨細胞的成熟逐漸減弱至消失。細胞間的黏附是由多種機制和因素參與的複雜過程，在多細胞生物個體的演化過程、細胞調節、組織生理學以及疾病發生中都有著至關重要的作用[2]。黏附分子以受體－配體結合的形式發揮作用，參與細胞的識別、活化和信號轉導、細胞的增殖與分化、伸展與移動，是免疫應答、炎症發生、凝血、腫瘤轉移以及創傷癒合等一系列重要生理病理過程的分子基礎[3?4]。在造血幹細胞移植過程中，cd34分子起到運輸造血幹細胞(hematopietic,hsc)的作用，在動員劑的作用下促使hsc遷離骨髓進入外周血完成動員過程[5]，並介導其與骨髓微環境的結合增強hsc定植[6]。
作用影響
cd34分子是高度糖基化的i型跨膜糖蛋白，選擇性地表達於人類及其他哺乳動物造血乾/祖細胞表面，並隨細胞的成熟逐漸減弱至消失。長期以來，cd34分子以其獨特的優越性一直被用作篩選hsc/hpc的標準[7]。cd34分子是鈣黏蛋白家族成員，是相對分子量為115 000～120 000的單體表面蛋白，碳鏈的主架相對分子量一般僅40000，與目前所知的其他蛋白沒有序列同源性[8]。cd34分子結構包括胞外區、跨膜區、胞漿區3部分。胞外區是cd34分子與其他分子間相互作用的主要部位，大約由278個胺基酸殘基組成，n末端部分糖基化程度很高，有9個n?鏈糖連線位點及大量鏈糖連線位點，末端145個胺基酸殘基中絲氨酸和蘇氨酸的含量>35%，為唾液酸化位點集中區，豐富的鏈糖能保護cd34分子免受某些蛋白酶水解，以維持其結構的穩定，並可提供特異性識別位點[1]。跨膜區含有22個疏水胺基酸殘基，是1個跨膜的螺旋結構，具有i型跨膜蛋白的特徵。胞漿區由73個疏水胺基酸殘基組成[8]，配基被調節蛋白crk?l識別，在誘導細胞聚集中亦發揮一定作用[9]。
研究現狀
2．1 cd34分子參與HSPC（造血乾祖細胞）的運輸
lyn等[10]第1次指出hsc上的cd34分子直接參與細胞黏附作用，他們用cd34+轉基因小鼠的模型研究中，發現cd34+的鼠胸腺細胞可以與人源的骨髓間質細胞特異結合，而同樣的hu?cd34+的鼠的胸腺細胞不能和鼠源的間質細胞結合，從而表明cd34分子能起到介導二者結合的作用。在實驗中他們意外的發現，抗cd34的單克隆抗體（monocloneantibody，mab）能夠降低結合的特異性，卻能增強黏附作用力，主要是由於hu?cd34+的鼠的胸腺細胞與抗cd34的單克隆抗體結合後上調cd34分子與骨髓間質層的結合。這些都表明在hu?cd34胞外域和其配基之間存在分子間信號轉導作用，可以誘導細胞表面黏附分子的表達或保持細胞間高親和力的作用狀態。據此，有學者認為在hsc/hpc歸巢中，hsc/hpc表面的cd34分子首先和內皮細胞及骨髓基質的l?選擇素啟動初始黏附；然後參與黏附的分子增多、作用增強，這些分子包括cd34細胞的整合素分子（如vla?4）及其位於骨髓基質的配體（如血管細胞黏附分子?1）。於是hsc/hpc終止循環，穿越內皮細胞層，定位於骨髓血管外基質，增殖分化，即完成歸巢過程[1]。cd34介導的黏附信號是依賴酪氨酸蛋白激酶（tyrosine?protein kinase，tpk）完成的，tpk特異的抑制因子除莠黴素a可以阻礙細胞的黏附[11]。在cd34分子參與下，hsc持續表達g蛋白耦聯受體（gprotein coupled receptors，gpcrs）：cxcr4、cyslt1、s1p、s1p1等[12]，促使細胞發生趨化、黏著從而引起hsc的遷移和聚集。
目前基本認為cd34分子在參與hsc運輸過程中主要通過與l、p選擇素作用，間接實驗結果證明在骨髓異常增殖狀態下[13]或者在造血恢復的過程當中[14]，都出現了骨髓基質中選擇素表達量的異常，從而影響了cd34分子介導的hsc/hpc和骨髓基質的黏附作用，出現骨髓造血異常或造血重建異常。另外，通過對骨髓基質中選擇素或其他黏附分子表達量的檢測，可以預測骨髓浸潤程度以及造血恢復情況。
2．2 cd34分子參與炎症反應
炎症的發生主要由於黏附分子相互作用，導致白細胞黏附、穿越血管內皮細胞向炎症部位移行。在此過程中，一方面cd34分子和e選擇素、p選擇素共同作用，通過側鏈與白細胞表面受體連線，介導白細胞的聚集，啟動炎症反應，同時協同趨化因子的作用增強炎症反應[15]，研究表明，cd34分子在炎症發生，尤其是慢性炎症性疾病如肺炎、哮喘、慢性中耳炎中有異常的表達；另一方面激活的血管內皮細胞在黏附分子和趨化因子的共同作用下發生遷移，有利於內皮修復和血管重建[16?18]。
2．3 cd34分子與選擇素共同作用參與淋巴細胞的歸巢
cd34分子是個磷蛋白，能被蛋白激酶c（proteinkinase c，pkc）磷酸化，通過對cd34前體蛋白第356、363位殘基磷酸化而上調其表面表達。有研究表明，高內皮靜脈（high endothelial venules，hev）表面硫酸化的糖形cd34能與l選擇素相互作用[3]。suzawa等[19]通過對潰瘍性結腸炎結腸黏膜的研究證實，l?選擇素和外周淋巴遞質素（peripherallymph node addressin，pnad）之間的相互作用在淋巴細胞再循環過程中發揮著重要作用，cd34分子作為外周淋巴結遞質素參與淋巴細胞歸巢，參與初期的淋巴細胞再循環，以此補充外周淋巴結的t、b淋巴細胞。
3 cd34分子介導黏附作用在造血幹細胞移植領域的臨床套用
在造血幹細胞移植治療過程中，cd34分子作為篩選、計數造血幹細胞的標誌物已廣泛套用於臨床。在移植前外周血幹細胞動員過程中，在動員劑的影響下，調低了相關黏附分子的表達，使造血乾/祖細胞易於穿過髓血屏障，進入外周血[5]。在此過程中，cd34分子及其配體cd62l表達量均無明顯下調，起到維持骨髓幹細胞池穩態的作用；在移植後造血幹細胞植入過程中，cd34分子提高黏附作用過程中相關細胞因子的表達，增強cd34分子與骨髓基質細胞表面分子的聚集、結合，增強造血幹細胞的定植，促進造血幹細胞的植入、造血功能恢復以及免疫功能重建。
4 展望
隨著對cd34分子介導細胞間黏附作用機制探討的廣泛深入，已有愈來愈多的研究結果表明除造血乾/祖細胞外，還有許多其他類型的細胞也表達cd34分子，如某些類型的白血病細胞、實體瘤細胞、血管內皮細胞及纖維母細胞等[20]。迄今為止，cd34分子介導黏附作用的機制尚未完全闡明，對cd34分子特異配體/受體的鑑定和細胞內蛋白分子的相互作用激活黏附分子（尤其是選擇素家族）的作用機制亦尚待進一步明確。由於細胞間黏附作用密切參與體內免疫應答、炎症發生、凝血、腫瘤轉移以及創傷癒合等一系列重要生理病理過程，對cd34分子作用機制的明確以及進一步加以套用，在臨床上對於血液病的診斷治療、實體瘤的治療、鑑別腫瘤良惡性及起源有著重要意義，在器官移植、造血幹細胞移植[21]等領域具有廣闊的套用前景。
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