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编号:11335288
蛇毒抗黏附作用在增殖性玻璃体视网膜病变治疗中的研究进展
http://www.100md.com 2006年12月1日 彭燕一
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     【关键词】 增殖性玻璃体视网膜病变；蛇毒多肽蛋白

    细胞黏附是细胞移行和增殖的前提,干扰细胞与细胞外基质的黏附,就可以切断细胞增殖的途径，从而减弱增生性病变的强度。在增殖性玻璃体视网膜病变(PVR)形成中，视网膜色素上皮(RPE)细胞与各种细胞外基质黏附是关键的一步，干扰RPE细胞的黏附就能阻断PVR的发生、发展。蛇毒多肽蛋白抗黏附作用体现在通过与细胞外基质竞争性黏附RPE细胞，从而干扰了RPE细胞的黏附、迁移，进而阻断PVR的发生和发展。现就蛇毒多肽蛋白在抑制PVR中的抗黏附作用简要综述如下。

    一、RPE细胞表面黏附分子在PVR形成中的重要作用

    RPE细胞表面有较多的、由不同α和β亚单位组成的糖蛋白[1，2]，它们是一组黏附分子，能与细胞基质中含精氨酸甘氨酸天门冬氨酸(ARGGLYASP,RGD)序列、精氨酸酪氨酸天门冬氨酸(ARGTYRASP，RYD)序列和精氨酸半胱氨酸天门冬氨酸(ARGCYSASP,RCD)序列、赖氨酸苏氨酸丝氨酸(LYSTHRSER,KTS)序列、赖氨酸甘氨酸天门冬氨酸(LYSGLYASP,KGD)序列等多肽的结合，介导RPE细胞与细胞外基质黏附、迁移。在眼穿通伤及视网膜裂孔出现后，由于血眼屏障遭到破坏，血小板迁移到受伤部位并且释放各种生长因子；同时血清中渗出的纤维结合素及其释放的因子起到一个趋化因子的作用刺激RPE细胞游进玻璃体，其形态和功能发生改变，转化成不同的形态，具有多种功能，在生长因子的刺激下发生增殖及促使神经胶质细胞、成纤维细胞增生[3，4]，从而最终形成PVR。在玻璃体内，RPE细胞通过表面的黏附分子与各种细胞外基质进行黏附，RPE细胞异位黏附、迁移是PVR产生、发展的重要环节，干扰RPE细胞异位黏附能阻断PVR的发生、发展。蛇毒多肽蛋白正是通过上述序列与细胞外基质竞争性黏附RPE细胞，干扰RPE细胞与细胞外基质的黏附,干扰RPE细胞异位黏附来阻断PVR的发生、发展，从而实现蛇毒多肽蛋白的抗黏附作用。此外其抗黏附作用还表现在与细胞外基质竞争性黏附其它增殖细胞的整合素，抑制增殖细胞的迁移、增生[5~7]。

    二、含RGD序列蛇毒多肽蛋白的抗黏附作用

    含RGD序列的蛇毒多肽蛋白能竞争性黏附RPE细胞表面黏附分子，从而阻断RPE细胞与细胞外基质黏附。Yang CH等[8]从两种蝮蛇的毒液中提取到两种含RGD序列的echistatin肽及flavovidin肽，发现它们能在体外强烈地抑制牛RPE细胞与细胞外基质中纤维连接蛋白(FN)、波形蛋白(VN)及I、IV型胶原的黏附，其抗黏附作用比其他人工合成的RGD多肽强150~300倍。此外，他们还发现在活体的兔眼中，50 μg/ml的echistatin肽和80 μg/ml的flavovidin肽能明显地防止RPE细胞诱导的牵引性视网膜脱离。细胞毒力学试验、视网膜电流图及组织学检查均表明这两种药物对RPE细胞及其他视网膜组织无毒性。另外，他们发现牛和兔子RPE细胞表面有黏附分子α2β1和α5β1。他们选用来源于小蝰蛇属毒液中的锯鳞血抑环肽来检验其能否抑制RPE细胞与细胞外基质的黏附。结果发现锯鳞血抑环肽能抑制RPE细胞对细胞外基质的黏附。同时50 mg/ml浓度的锯鳞血抑环肽能明显地抑制RPE细胞诱导的牵引性视网膜脱离。这种蛇毒多肽蛋白对视网膜没有毒性作用。Smith JB等[9]从尼日利亚地毯毒蛇的毒液分离出来的单节显性的ocellatusin肽，被认为是RPE细胞表面黏附分子α5β1的很好的抑制剂；同时他们认识到由于ocellatusin肽的RGD链上含有蛋氨酸22和组氨酸29，这使ocellatusin肽比锯鳞血抑环肽更能抑制RPE细胞与细胞外基质的黏附。罗静等[10]发现富含RGD序列的蛇毒兆科降纤酶能通过诱导视网膜血管内皮细胞凋亡来抑制视网膜血管内皮细胞对细胞外基质的黏附与迁移。

    三、含RGD基因座蛇毒多肽蛋白的抗黏附作用

    Scarborough RM等[11]研究表明通过扩展紧靠RGD位点的氨基酸序列，形成扩展的RGD基因座也有抗黏附作用。他们从文孔毒蛇的具窍蝮蛇属、响尾蛇属和饭匙倩属研究分离出来的一系列相应多肽蛋白中发现，多肽蛋白的原始氨基酸序列与它们抑制细胞表面黏附分子与细胞外基质的结合力相关。含有精氨酸甘氨酸天门冬氨酸色氨酸(RGDW)序列的多肽蛋白通过与RPE细胞表面黏附分子α5β3的黏附而抑制玻璃体结合蛋白与α5β3的黏附；RGDW与α5β3的黏附力量大约两倍于玻璃体结合蛋白与α5β3的黏附力量。而含有精氨酸甘氨酸天门冬氨酸天冬酰胺脯氨酸(RGDNP)序列的多肽蛋白对于玻璃体结合蛋白与α5β3黏附亦有很强的抑制作用。Lu等[12]认为扩展的RGD基因座比RGD序列有更强的去整合素抗黏附作用。

    四、含RYD、RCD、KTS、KGD等序列的蛇毒多肽蛋白的抗黏附作用

    并不是只有含RGD序列的蛇毒多肽才有抑制RPE细胞表面黏附分子与细胞外基质黏附的作用。Marcinkiewicz,C等[6，13]发现从一种蝰蛇属毒蛇的毒液中提取出来的一个新的obtustatin肽，它只含41个氨基酸。它不含RGD序列而是含KTS序列，是一个潜在的选择性的RPE细胞表面黏附分子α1β1抑制剂。从小蝰蛇属毒液中还可分离出一种二聚体多肽EC3，研究发现EC3是RPE细胞表面黏附分子α4和α5的拮抗剂。它以不依赖RGD方式抑制RPE细胞表面黏附分子α4和α5与细胞外基质的黏附[14]。Brando等[15]还发现EC3是整合素α4β1和α4β7的拮抗剂。Eble JA等[16]发现了两个在蝰蛇属毒液中的抑制剂。一个是lebein1，含有RGD基本序列。另外一个是lebein2，是一个紧密与RPE细胞表面黏附分子α3β1、α6β1和α7β1相互作用的新的蛋白质。研究[17，18]还发现含有RYD和RCD的序列能选择性地黏附RPE细胞表面黏附分子β1和β3；KGD序列能抑制纤维蛋白原与RPE细胞表面黏附分子的黏附。蛇毒多肽蛋白除了能与细胞外基质竞争黏附RPE细胞黏附分子外，还能与RPE细胞黏附分子竞争黏附细胞外基质。Yang CH等[19]从翠绿色响尾蛇毒液中分离出来一种蛇毒蛋白Crovidisin肽，通过实验来检验Crovidisin肽对胶原类型I、纤维连接蛋白、波连蛋白、层黏蛋白的黏附亲和力。结果显示：crovidisin肽对胶原类型I有高的亲和力。Crovidisin肽能抑制RPE细胞与胶原类型I的黏附，并呈剂量依赖性。Yang CH等还发现从蛇毒分离出的一种含有RGD序列的Flavoridin肽可影响Crovidisin肽的抑制作用，Crovidisin肽对RPE细胞与胶原类型I的黏附的抑制作用可因Flavoridin肽的出现而加强。由此他们得出，这种从蛇毒得来的蛇毒蛋白Crovidisin肽，在RPE细胞与胶原相互作用中起一种抑制作用。它可能是一种潜在的抗黏附治疗剂，可用在PVR治疗上。

    五、结语

    PVR是视网膜脱离后最严重的并发症，也是导致视力丧失的主要原因。作为预防和治疗PVR的一种手段，药物愈来愈受到人们的重视。利用来源于蛇毒液的蛋白多肽所具有的抗黏附作用治疗PVR，就目前来说是治疗PVR的一种新的、具有可行性前景的方法。有较多的学者已在动物实验中证明其在治疗PVR的抗黏附作用。但其治疗效果还没能在临床实践中得以证实。同时，其潜在的对视网膜的毒性作用还没能有一个明确的结论。不过，随着研究的展开和深入，利用来源于蛇毒液的蛋白多肽在临床中治疗PVR将成为一种可能。

    参考文献

    [1]Robbins SG,MixonRN,WilsonDJ,et al.Plateletderived growth factor ligands and receptors immunolocalized in proliferative retinal diseases[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,1994，35(10):3649-3663.

    [2]龚非力.医学免疫学[M].第2版.北京：科学出版社，2004，103-104.

    [3]Casaroli R,Pagan R,vilaróS.Epithelialmesenchymal transition in proliferative vitreoretinopathy: intermediate filament protein expression in retinal pigment epithelial cells[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,1999，40:2062-2072.

    [4]BochatonPiallat Ml,Kapetanios A,Donati G,et al.TGFbl,TGFb receptor Ⅰ and DEA fibronectin expression in myofibroblasts of vitreoretinopathy[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2000，41:2336-2342.

    [5]Rahman,S,Flynn,G,Aitken,A.et al.Differential recognition of snake venom proteins expressing specific ArgGlyAsp(RGD)sequence motifs by wildtype and variant integrin alphaIIbbeta3:further evidence for distinct sites of RGD ligand recognition exhibiting negative allostery[J].BiochemJ，2000，345( Pt 3):701-709.

    [6]Marcinkiewicz,C,Weinreb,PH,Calvete,JJ.et al.Obtustatin:a potent selective inhibitor of alpha1beta1 integrin in vitro and angiogenesis in vivo[J].CancerRes，2003，63(9):2020-2023.

    [7]Marcinkiewicz,C.Functional characteristic of snake venom disintegrins:potential therapeutic implication[J].CurrPharmDes.2005，11(7):815-827.

    [8]Yang CH,Huang TF,Liu KR,et al. Inhibition of retinal pigment epithelial cellinduced tractional retinal detachment by disintegrins,a group of ArgGlyAspcontaining peptides from viper venom[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,1996，37(5):843-854.

    [9]Smith JB,Theakston RD,Coelho AL,et al.Characterization of a monomeric disintegrin,ocellatusin,present in the venom of the Nigerian carpet viper,Echis ocellatus[J].FEBS Lett,2002，512(1-3):111-115.

    [10]罗 静，姜德咏，唐罗生，等.兆科降纤酶和抗αvβ3整合素抗体对牛视网膜血管内皮细胞黏附、移行的影响[J].中华眼科杂志,2003，21(2):118-121.

    [11]Scarborough RM,Rose JW,Naughton MA,et al.Characterization of the integrin specificities of disintegrins isolated from American pit viper venoms[J].J Biol Chem,1993，268(2):1058-1065.

    [12]Lu,X，Lu,D，Scully.Modulation of integrinbinding selectivity by mutation within the RGDloop of snake venom proteins:a novel drug development approach[J].CurrMedChemCardiovascHematolAgents，2003，1(2):189-196.

    [13]MorenoMurciano,MP，Monleon,D，Calvete,JJ.et al.Amino acid sequence and homology modeling of obtustatin,a novel nonRGDcontaining short disintegrin isolated from the venom of Vipera lebetina obtusa[J].ProteinSci，2003 Feb，12(2):366-371.

    [14]Marcinkiewicz C,Calvete JJ,Marcinkiewicz MM,et al. EC3,a novel heterodimeric disintegrin from Echis carinatus venom,inhibits alpha4 and alpha5 integrins in an RGDindependent manner[J].J Biol Chem,1999，274(18):12468-12473.

    [15]Brando,C,Marcinkiewicz,C,Goldman,B.et al.EC3,a heterodimeric disintegrin from Echis carinatus,inhibits human and murine alpha4 integrin and attenuates lymphocyte infiltration of Langerhans islets in pancreas and salivary glands in nonobese diabetic mice[J].BiochemBiophysResCommun，2000，267(1):413-417.

    [16]Eble JA,Bruckner P,Mayer U.Vipera lebetina venom contains two disintegrins inhibiting lamininbinding beta1 integrins[J].J Biol Chem,2003，278(29):26488-26496.

    [17]Wattam B,Shang D,Rahman S,et al.ArgTyrAsp (RYD) and ArgCysAsp (RCD) motifs in dendroaspin promote selective inhibition of beta1 and beta3 integrins[J].J Biol chem,2001，356(Pt 1):11-17.

    [18]Oshikawa K,Terada S. Ussuristatin 2,a novel KGDbearing disintegrin from Agkistrodon ussuriensis venom[J].J Biol chem (Tokyo),1999，125(1):31-35.

    [19]Yang CH,Liu CZ,Huang TF,et al.Inhibition of RPE cellmediated matrix adhesion and collagen gel contraction by crovidisin,a collagenbinding snake venom protein[J].Curr Eye Res,1997，16(11):1119-1126.

    (编辑：梁明佩)

    (桂林医学院附属医院眼科，广西桂林 541001)

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