除了通过增加或降低粘附分子表达水平来调节细胞粘附能力外,某些因素还可以通过改变粘附分子的构型影响其与配体结合的亲和力,从而调节细胞的粘附能力,这使得对细胞粘附作用的调节更为精细和复杂。
(一)LFA-1分子构型改变对其粘附作用的影响
淋巴细胞在受到外来抗原,PMA,抗CD2、CD3、CD44、CD43或抗MACⅡ类分子单克隆抗体的刺激作用活化后,可发生相互凝集,这种凝集作用依赖于LFA-1/ICAM-1的相互作用,而这两种粘附分子在活化淋巴细胞的表达水平并没有显著增加。静止淋巴细胞即表达一定水平的LFA-1和ICAM-1,NK细胞和某些CTL细胞系更是表达较高水平的LFA-1/ICAM-1分子,但它们并不发生凝集作用。上述事实提示在淋巴细胞活化后,粘附分子可能通过构型变化的方式,提高LFA-1/ICAM相互作用的亲和力,从而提高活化淋巴细胞的粘附能力。
1.NKI-L16和活化状态的LFA-1分子 NKI-L16是一种抗LFA-1的单克隆抗体,其识别的表位在静止淋巴细胞暴露的水平很低。当NKI-L16McAb与淋巴细胞表面的LFA-1作用后,不仅不阻断LFA-1介导的粘附作用,反而可以诱导静止淋巴细胞的相互粘附而使细胞发生凝集。这种诱导粘附作用的机理部分是由NKI-L16McAb改变了LFA-1分子的构型,诱导了NKI-L16识别的表位在静止淋巴细胞的表达。NKI-L16识别表位的表达是粘附作用发生的重要条件,但并不是唯一的,因为CTL细胞虽表达高水平的NKI-L16表位却并不发生自发凝集。目前研究认为,LFA-1分子至少以三种形式存在:(1)静止淋巴细胞表达的LFA-1分子,暴露很少的NKI-L16表位,与ICAM-1分子结合的亲和力(affinity)低;(2)中间状态的LFA-1分子,暴露出大量的NKI-L16表位,但与ICAM-1结合的亲和力仍较低;(3)活化状态的LFA-1分子,暴露出大量高亲和力的NKI-L16表位。不同状态的LFA-1分子在淋巴细胞表面的分布方式是不同的,静止淋巴细胞的LFA-1分子分布分散,而活化的外周血淋巴细胞、CTL克隆、效应T淋巴细胞以及活化的CTL克隆细胞的LFA-1分子呈集中分布,在局部形成高密度的LFA-1分子区域,这可能与NKI-L16表位的暴露有关(图2-10,表2-5)。LFA-1分子在局部形成高密度状态可以提高其与配体结合时的亲合力(avidity)。医学全.在.线www.lindalemus.com
在integrin家族中,这种精细的构型调节作用并不仅限于LFA-1分子,已发现VLA-4分子同样存在着静止、部分活化和活化三种要构型,活化的VLA-4分子可与VCAM-1和纤粘连蛋白相结合,部分活化的VLA-4分子仅结合VCAM-1分子,而静止状态的VLA-4分子则失去结合任何配体的能力。
图2-10 淋巴细胞活化后LFA-1分子分布状态的改变
注:静止外周血淋巴细胞(PBL)向活化PBL分化过程中需要Ca2+存在;活化PBL向效应PBL分化以及CTL克隆向活化的CTL克隆分化过程中需要有Cg2+存在。活化的和效应的PBL或CTL表面LFA分子呈集中分布。
表2-5 三种状态LFA-1分子特性的比较
静止状态 LFA-1分子 |
中间状态 LFA-1分子 |
活化状态 LFA-1分子 | |
LFA-1分布方式 | 分散 | 集中 | 集中 |
与ICAM-1结合的亲和力 | 低 | 低 | 高 |
与ICAM-1结合的亲和力 | 低 | 高 | 高 |
NKI-L16表位暴露 | 少 | 多 | 多 |
LFA-1β链(CD18)磷酸化 | 无 | 无 | 有 |