磷脂酶Ａ２的研究进展
摘要：磷脂酶A2（PLA2）是一大类能水解磷脂特定酯键的结构和功能不同的酶。按照是否依赖钙离子分为sPLA2，cPLA2及iPLA2 3类。现对就磷脂酶A2的分类及其抗炎、抗菌方面的作用作一综述。
关键词：磷脂酶A2；抗菌活性；抗炎作用
中图分类号： R978文献标识码： A文章编号：1672-979X(2007)07-0052-03
Progress on Phospholipase A2
YANG Lei, MENG Qing-xiong
(College of Life Science and Biotechnology, Kunming University of Science and Technology, KunMing 650224, China)
Abstract：Phospholipase A2 (PLA2) is a variety of enzymes, which can hydrolyze specific ester bond of the phospholipids, and all of the enzymes have different configurations and functions. According to the dependence on CA2+ PLA2 can be divided into sPLA2, cPLA2 and iPLA2. This paper reviews the classification of PLA2 and its anti-inflammatory and antibacterial effects.
Key words：phospholipase A2; anti bacterial activity; anti-inflammatory action
磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2），是一种重要的代谢和调节酶类，广泛存在于哺乳动物的细胞和体液以及蛇毒、蜂毒中。1900年研究胰液和蛇毒中的PLA2开始到现在已过百年[1]，但它在生理过程中的一些重要作用直到近20年才逐渐被认识。随着研究的不断深入，新的结构、新的作用不断发现[2]，使PLA2的研究越来越受到关注。
1磷脂酶A2的分类及基本作用
PLA2是一系列参与磷脂代谢的酶，已有150个以上的氨基酸序列可在蛋白质序列库中找到[3]。它广泛参与人体生理性细胞内外信号的传递及炎症、多种炎症相关疾病等多种病理反应。其生理功能包括细胞信号传递及产生20多种类脂质介质，改造磷脂结构，促进机体坏死组织自动消失，肺泡表面活性物质代谢等。PLA2可分为依赖钙离子的分泌型sPLA2（相对分子质量14×103）、胞浆型cPLA2（相对分子质量85×103）及非钙依赖型iPLA2。
根据结构差异，sPLA2分为Ⅰ型（胰型）、Ⅱ型（非胰型），激活需毫摩尔级的CA2+。sPLA2对磷脂的Sn-2位点无选择性作用，因此，它不是水解并释放氨基酸（AA）的主要PLA2亚型，可在一些特定的细胞中参与前列腺素的释放[4]。
cPLA2是细胞内迅速产生20种类脂质介质的PLA2主要亚型，激活需微摩尔级的CA2+，通过特异性水解甘油磷脂Sn-2位的脂酰键，产生AA和溶血磷脂，从而诱发炎症。同时，cPLA2具有受体调控性并受磷酸化调控，在胞内信号传递中占有重要地位，在细胞反应急性期及慢性期均发挥作用。
iPLA2的酶活性不依赖钙离子，目前可以将其简单地分为溶酶体iPLA2、肠刷状缘iPLA2和细胞内（胞浆/胞膜）iPLA2，其相对分子质量不同，多以与其他蛋白结合成大分子复合物的形式存在。由于纯化困难及相对低的特异性，其激活机制及生物学性质不甚明瞭，可能参与吞噬过程中微粒的摄取及膜融合作用[5]，并与细胞信号传递、DNA合成、基因转录等许多生理过程有关。
所有的PLA2都有一种最基本的作用，就是水解磷脂Sn-2位脂肪酸，释放两种代谢物，即自由脂肪酸和溶血磷脂。由于PLA2水解磷脂释放的自由脂肪含有大量的花生四烯酸，经环氧物酶和脂氧化物酶代谢，主要形成前列腺素（PGE）、白三烯和脂毒素类，直接或间接作用于靶细胞参与炎症反应[6]。因此，长期以来认为，PLA2在炎症中扮演的角色是破坏细胞膜的稳定性，促进长链脂肪酸（如花生四烯酸、PGE等）释放，使炎症组织损伤，起着负面作用[7]。1995年以后陆续发现了PLA2具有直接的抗菌活性，才认识到PLA2在机体防御系统中的真正作用。PLA2除了上述作用外，蛇毒中的PLA2常具有其他的药理活性，如肌肉毒性、突触后神经毒性、心脏毒性、溶血毒性等[8]。
2磷脂酶A2的抗菌作用
早期研究中，有学者注意到PLA2可能与机体防御细菌感染有关，但遗憾的是，当时只注意到一些间接作用，如与抗菌/渗透性增加蛋白质（BPI）或补体等协同作用产生杀菌作用，并未发现它有直接的杀菌活性[9,10]。1995年Harwig等[11]发现从小鼠小肠中提纯的PLA2可以杀死大肠艾希菌和单细胞增多性李斯忒菌。从此，人们才逐渐认识PLA2的抗菌活性。Weiauch等[12]发现兔的腹腔炎症渗出液中的PLA2具有强杀灭金黄色葡萄球菌活性；Qu等[13]研究了人泪液中的PLA2，发现它是葡萄球菌及其他细菌的主要杀菌剂。
梁宁生等[14]等研究发现，将非致死剂量的大肠艾希菌静脉注射到狒狒体内，其血清中的PLA2在24 h后升高了100倍，达到约1μg/mL。而24 h血清可杀灭金黄色葡萄球菌、化脓链球菌、大肠艾希菌，这是PLA2直接或与其他杀菌蛋白（如BPI）协同作用的结果[15]。Laine等调查了表达人类Ⅱ型PLA2基因的转基因小鼠与缺乏Ⅱ型PLA2的小鼠在注射葡萄球菌后的反应。结果表明，前者肝脏中的Ⅱ型PLA2 mRNA表达增多，血清中的Ⅱ型PLA2浓度增加，后者则完全没有反应。Ⅱ型PLA2的表达降低了金黄色葡萄球菌引起的致死性，并通过杀死细菌（实验表明，小鼠器官内细菌数大大降低）提高了小鼠的耐受性。并证明转基因小鼠血清的抗菌活性与Ⅱ型PLA2有关。这一结果更直接的证明了Ⅱ型PLA2在对金黄色葡萄球菌的先天免疫中起着非常重要的作用[16]。
3磷脂酶A2的抗炎作用
PLA2能将膜上的磷脂水解为脂肪酸和溶血磷脂。这些脂类产物可以充当细胞内的第二信使，也可进一步代谢成为有效的炎症反应介导物，诸如类二十烷酸和血小板刺激因子。PLA2激活是同许多急性和慢性神经病变有关的炎症反应中的重要事件。PLA2通过攻击细胞膜并释放炎症前脂类介导物（proinflammatory lipid mediators）而引起这类神经紊乱[17,18]，要治疗这些疾病就要有有效并有选择性的细胞内PLA2抑制子被用作药物。但是目前尚无专一性的胞内PLA2抑制子被注射入人体或动物模型体内进行实验，仅有一些非专一性抑制剂的体外活性研究。
国内外曾大量用PLA2激活产物AA代谢的阻断剂，如环氧化物酶（COX）、脂氧化物酶阻断剂、血小板活化因子（PAF）和白细胞三烯（LT）受体拮抗剂进行抗炎治疗，但是这些药物远没有达到预期的效果，不能解决PLA2激活后对膜结构和受体功能的影响，特别是PLA2激活后直接产生的AA和溶血磷脂对绝大多数炎症反应细胞、脏器实质细胞膜稳定性的影响和膜融合的影响，也不能为上述小分子递质的合成受阻而逆转，在临床试验中相继以失败告终。由于炎症部位有多种炎症介质存在，对炎症反应核心酶PLA2抑制剂的研究引起了重视。PLA2激活是生成脂质介质前体的限速步骤，抑制这种酶活性可减少3种重要的炎性脂质：前列腺素（PG）LT PAF。但大多数非甾体类抗炎药（NSAID）对PLA2抑制力很低甚至没有，因此，PLA2抑制剂的研制成了抗炎和治疗组织损伤一个值得关注的领域。
4 结语
虽然对磷脂酶A2的研究已有100多年的历史，而且对其分类、理化性质、酶反应动力学及其影响因素有了进一步的认识。但是，对磷脂酶A2的研究，尤其是与其细胞毒性、体内抑制模式、药理毒理作用、代谢稳定性及其机制有关的研究，仍是今后研究的热点。从当前的研究结果看，磷脂酶A2在抗菌、抗炎症方面，甚至在治疗某些心血管疾病及神经系统疾病中将有着广泛的应用前景。综上所述，要将磷脂酶A2开发作为药物用于治疗疾病，需进行更深入的研究，以便安全有效的用于临床。
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