賈丹丹，黃 誠

(贛南醫(yī)學(xué)院 1.2019級碩士研究生；2.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院；3.疼痛醫(yī)學(xué)研究所，江西 贛州 341000)

疼痛是一把雙刃劍，疼痛可以給予機體警示并起一種保護作用，然而劇烈或者長期慢性的疼痛會使人非常痛苦甚至休克死亡。疼痛可分為急性痛和慢性痛，神經(jīng)病理性疼痛是慢性痛的一種，它是由于外周和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)損傷和功能障礙所致，在神經(jīng)病理性疼痛狀態(tài)下，脊髓損傷引起小膠質(zhì)細胞的激活，活化的小膠質(zhì)細胞合成和分泌致炎細胞因子，而這些致炎細胞因子對神經(jīng)病理性疼痛的形成和維持起重要作用。有研究表明，神經(jīng)損傷后，TREM2/DAP12信號可引起小膠質(zhì)細胞的炎癥反應(yīng)，進而加重神經(jīng)病理性疼痛。為此，本文主要圍繞TREM2/DAP12的組成、結(jié)構(gòu)、功能、信號通路及其與神經(jīng)病理性疼痛的關(guān)系綜述如下。

1 TREM2/DAP12的結(jié)構(gòu)

1.1TREM2TREM2(triggering receptor expressed on myeloid cells 2)又稱髓樣細胞觸發(fā)性受體-2，是新近發(fā)現(xiàn)的免疫球蛋白超家族的一個受體家族，TREMs編碼基因位于人類染色體6p21.1和小鼠染色體17C3[1]。人類TREM簇編碼TREM1、TREM2、TREM4和TREM5基因，以及人類和小鼠共有的TREM-like基因[2-3]。此外，在小鼠體內(nèi)還發(fā)現(xiàn)了TREM3和漿細胞樣樹突狀細胞(PDC-TREM)。人類和小鼠的TREML1和TREML2基因分別編碼為TLT-1和TLT-2,TREM1和TREM2是最具特征的兩個，與Ig-SF的其他成員的一些序列有同源性[4-6]。

TREM2最初是在單核細胞衍生的樹突細胞和小鼠巨噬細胞中被鑒定，TREM2是由230個氨基酸組成的I型跨膜蛋白，它由胞外區(qū)(單個免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域和莖區(qū)域)、跨膜結(jié)構(gòu)域和短的細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域組成，TREM2的胞質(zhì)尾部缺乏信號基序，因此需要一個單獨的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)亞基來介導(dǎo)TREM2激活信號[6-7]。胞外Ig結(jié)構(gòu)域是由外顯子2編碼并含有3個N-糖基化位點，成熟的TREM2蛋白胞外可以被糖基化，其分子大小在36～60 kDa，經(jīng)去糖基化后，其大小下降為26 kDa左右[3,7]。

1.2DAP12DAP12(DNAX-activating protein of molecular mass 12 kDa)又被稱為酪氨酸激酶結(jié)合蛋白或殺傷細胞活化受體相關(guān)蛋白(KARAP)，DAP12是根據(jù)人類T細胞相關(guān)受體(TCR)CD3鏈和Fc受體γ-鏈的同源序列發(fā)現(xiàn)的，屬于I型跨膜適配蛋白家族[8-10]。這些蛋白質(zhì)具有許多結(jié)構(gòu)和功能，其中包括胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域的一個或多個ITAM基序，跨膜區(qū)域的帶電酸性殘基以及含有酪氨酸磷酸化位點，并同時募集含有src同源結(jié)構(gòu)域-2(SH2)的保守結(jié)構(gòu)。ITAM(免疫受體酪氨酸激活基序)含YxxL/Ix68YxxL/I(其中x代表任何氨基酸)的一致序列，它通過活化ZAP70(ζ-chain-associated protein kinase of 70 kDa)或Syk(spleen tyrosine kinase)酪氨酸激酶介導(dǎo)信號傳導(dǎo)。這兩種激酶通過幾種底物的磷酸化，促進信號復(fù)合物的形成，進而導(dǎo)致細胞活化[11]。如上所述，ITAM的信號傳導(dǎo)可以引發(fā)細胞的活化、吞噬和內(nèi)吞作用，而ITIM的信號傳導(dǎo)則對細胞活化具有抑制作用[12]。

人DAP12基因最初是由Lanier等克隆，其基因位于19q13.1[13]。DAP12是一種由113個氨基酸組成的二聚體多肽：27個氨基酸先導(dǎo)區(qū)，14個氨基酸位于胞外區(qū)，24個氨基酸跨膜片段和48個氨基酸位于胞質(zhì)區(qū)。胞外結(jié)構(gòu)域為兩個半胱氨酸殘基(Cys33和Cys35)，它們通過二硫鍵鏈接形成同源二聚體[14]。在細胞質(zhì)區(qū)域內(nèi)，DAP12具有經(jīng)典的ITAM基序和酪蛋白激酶Ⅱ(殘基85-88)和蛋白激酶C(殘基79-81)磷酸化的潛在位點[8]。ITAM序列是構(gòu)成該多肽的唯一信號結(jié)構(gòu)域，并介導(dǎo)DAP12已知的效應(yīng)器功能。人DAP12與小鼠DAP12具有73%的同源序列[13]。

DAP12相關(guān)受體家族由人類和小鼠的20多個免疫和非免疫受體組成，它們介導(dǎo)激活和抑制信號[10]。DAP12的受體蛋白包括兩大類：C-型凝集素家族和Ig結(jié)構(gòu)域家族蛋白。C-型凝集素家族又包括MDL-1、NKG2D、Ly49H和Ly49D。Ig結(jié)構(gòu)域家族蛋白包括NKp44、SIRP-β、MAIR-Ⅱ、CD200R1L、PILR-β和TREM家族[15]。這些受體都不能通過自身胞內(nèi)端進行信號傳遞，它們都需要通過DAPl2胞內(nèi)的ITAM基序進行信號募集和傳遞[16]。

DAP12主要表達于髓系和自然殺傷(Natural killer cell)細胞表面以及部分T細胞和B細胞。此外，DAP12在骨髓破骨細胞和小膠質(zhì)細胞上也有表達，它的細胞表面表達及激活受體的表達，都依賴于穩(wěn)定受體與適配器的相互作用[17]。

2 TREM2/DAP12的生物學(xué)功能

2.1TREM2/DAP12在破骨細胞中的作用破骨細胞來源于髓系細胞的多核巨大細胞，調(diào)控骨的代謝[18]，它的生成與許多信號通路有關(guān)，如：M-CSF/M-CSFR、RANK/RANKL及ITAM等[19-21]。在人和小鼠的破骨細胞中，TREM2/DAP12可能在骨的重建和修復(fù)中發(fā)揮重要作用。研究表明，人體中TREM2/DAP12介導(dǎo)破骨細胞的分化，而這種復(fù)合物的缺乏會使破骨細胞的前體細胞無法分化為成熟的破骨細胞，進而導(dǎo)致形態(tài)和發(fā)育異常，使體外吸收能力下降。此外，他們還發(fā)現(xiàn)在小鼠RAW264巨噬細胞系中，TREM2的減少會抑制RAW264向破骨細胞的轉(zhuǎn)化[22-24]。以上研究表明，TREM2/DAP12的功能正常是保證破骨細胞生成的必要條件。

2.2TREM2/DAP12在小膠質(zhì)細胞和吞噬細胞中的作用DAP12主要表達于多種髓系細胞和自然殺傷細胞，已有研究表明DAP12主要表達于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的小膠質(zhì)細胞和外周的巨噬細胞[17]。DAP12在細胞質(zhì)中含有一種免疫受體酪氨酸激活基序(ITAM)，由于其短胞外結(jié)構(gòu)域而不具有配體結(jié)合能力，從而形成與特定伴侶膜受體的復(fù)合物[16]。一旦配體與DAP12相關(guān)受體結(jié)合，DAP12通過其細胞質(zhì)域內(nèi)的ITAM發(fā)送信號并誘導(dǎo)細胞活化，例如細胞因子的產(chǎn)生、增殖和巨噬細胞的存活。破骨細胞分化和樹突狀細胞的抗原提呈、成熟和存活等[25-26]。

TREM2/DAP12在吞噬過程中起著重要作用，TREM2在小膠質(zhì)細胞和巨噬細胞上的表達與一種特殊的活化細胞表型有關(guān)，并起保護作用，如：促進組織的修復(fù)，控制局部炎癥或吞噬死亡細胞[27-28]。研究結(jié)果表明，TREM2/DAP12的基因敲除可以降低凋亡神經(jīng)元的吞噬功能，并引起TNF-α和NOS2的增加，而TREM2的過表達則會增加神經(jīng)元的吞噬功能，減少了TNF-α和NOS2的產(chǎn)生[29-30]。此外，TREM2還能識別和結(jié)合真菌和細菌，與DAP12結(jié)合可促進它們的吞噬作用[30]。

3 TREM2/DAP12與神經(jīng)性病理疼痛

3.1神經(jīng)病理性疼痛神經(jīng)病理性疼痛(Neuropathic pain, NP)是指周圍或中樞神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)或繼發(fā)性損害或功能障礙所引起的慢性疼痛[31]，它是由軀體感覺系統(tǒng)的損傷或疾病引起的，主要包括外周神經(jīng)纖維(Aβ，Aδ和C纖維)和中樞神經(jīng)元。興奮性和抑制性軀體感覺信號之間的失衡，離子通道的改變，以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)疼痛信息調(diào)節(jié)方式的改變，這些都與神經(jīng)病理性疼痛的形成有關(guān)[32]。痛覺超敏是一種由非傷害刺激引起的感覺異常，而痛覺過敏是對傷害性刺激的疼痛反應(yīng)異常增加，這些都是神經(jīng)病理性疼痛的主要癥狀[33]。近年來，研究表明脊髓水平的小膠質(zhì)細胞已經(jīng)成為引起神經(jīng)病理性疼痛的關(guān)鍵因素[34-37]。

3.2小膠質(zhì)細胞與神經(jīng)病理性疼痛小膠質(zhì)細胞廣泛分布于大腦和脊髓，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫活性細胞，占中樞神經(jīng)系統(tǒng)所有細胞的10%～20%，其生物學(xué)特性類似于外周的巨噬細胞，小膠質(zhì)細胞在神經(jīng)元的生存中起著支持、營養(yǎng)、保護和修復(fù)等重要作用，能夠?qū)p傷和感染做出快速反應(yīng)，并且對清除病原體和維持組織穩(wěn)態(tài)起關(guān)鍵作用[37-38]。

在生理狀態(tài)下，小膠質(zhì)細胞表現(xiàn)出胞體較小、分支較多的靜止狀態(tài)。然而，在病理狀態(tài)下，如嚴重創(chuàng)傷和中樞系統(tǒng)炎癥，小膠質(zhì)細胞會改變功能表型，由靜息狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘w較大、突起回縮變粗的阿米巴樣的“活化狀態(tài)”，并分泌過多的促炎因子和活性氧，進一步導(dǎo)致神經(jīng)元的損傷，而神經(jīng)損傷容易引起這種不利的環(huán)境，并且已經(jīng)被證明在神經(jīng)病理性疼痛中起作用[38-40]。

3.3TREM2/DAP12與神經(jīng)病理性疼痛在脊髓背角中，TREM2/DAP12主要表達于小膠質(zhì)細胞[41]。DAP12信號可增強神經(jīng)損傷所引起的神經(jīng)病理性疼痛，而DAP12缺乏則表現(xiàn)為神經(jīng)損傷后機械性痛覺的抑制和早期恢復(fù)，并且DAP12缺乏可減少神經(jīng)損傷后脊髓背角的小膠質(zhì)細胞數(shù)量，由此可見，DAP12介導(dǎo)的信號通路可能參與神經(jīng)損傷后小膠質(zhì)細胞的遷移、增殖和存活。有實驗顯示神經(jīng)損傷后，TNF-α、IL-6、CTss和IL-1β在脊髓背角的表達增加，轉(zhuǎn)錄因子IRF5和IRF8在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的小膠質(zhì)細胞有表達，它們對促炎細胞因子基因的表達和神經(jīng)病理性疼痛的調(diào)控起關(guān)鍵作用。但在DAP12基因敲除小鼠中，IRF5和IRF8呈現(xiàn)抑制狀態(tài)[38,42]。TNF-α、IL-1β和IL-6這些代表性促炎因子參與炎癥反應(yīng)和神經(jīng)病理性疼痛的形成，神經(jīng)損傷后，他們主要表達于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的小膠質(zhì)細胞中，并且神經(jīng)損傷后DAP12信號介導(dǎo)促炎反應(yīng)，并與LPS誘導(dǎo)的炎性反應(yīng)機制相似，這些可能均與神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[42-43]。

TREM2表達于小膠質(zhì)細胞中，它有組織修復(fù)、抑制炎癥反應(yīng)、增加凋亡細胞吞噬的功能[6]。TREM2是阿爾茲海默癥(AD)[44]、帕金森(PD)[45]、肌肉萎縮(ALS)[46]的致病基因，由于TREM2在小膠質(zhì)細胞有表達，所以這些神經(jīng)退行性疾病被認為與小膠質(zhì)細胞有關(guān)。在阿爾茲海默癥模型中[47]，TREM2信號通過促進小膠質(zhì)細胞存活來維持小膠質(zhì)細胞的功能，它是決定小膠質(zhì)細胞表型和激活狀態(tài)的重要組成部分。因此，小膠質(zhì)細胞通過TREM2信號的改變引起神經(jīng)病理性疼痛[48]。將TREM2激動劑鞘內(nèi)注射到無神經(jīng)損傷的小鼠中，發(fā)現(xiàn)可引起疼痛反應(yīng)，而這種行為在DAP12基因敲除的小鼠中完全被消除[34]。這些結(jié)果表明，TREM2/DAP12通過誘導(dǎo)小膠質(zhì)細胞分泌促炎細胞因子，進而加重神經(jīng)損傷所致的神經(jīng)病理性疼痛。

4 小結(jié)與展望

神經(jīng)病理性疼痛作為慢性疼痛的一種，其發(fā)生、發(fā)展和維持機制錯綜復(fù)雜，是多個因素相互作用的結(jié)果，不僅影響了人們的身心健康，還大幅度降低了生活質(zhì)量。它表現(xiàn)出機制的復(fù)雜性和臨床的難治愈性，目前的臨床研究還不足以徹底解決這個問題，基于此，我們應(yīng)該從基因、細胞信號傳導(dǎo)和受體介導(dǎo)等方面進一步探討神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)生發(fā)展機制和治療策略。綜上所述，TREM2有抑制炎癥的作用，而DAP12表現(xiàn)為抑制和促進炎癥的雙重反應(yīng)，研究表明TREM2/DAP12在小膠質(zhì)細胞中有表達，而小膠質(zhì)細胞又在神經(jīng)病理性疼痛的形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用，因此，阻止TREM2/DAP12信號通路有可能是治療神經(jīng)病理性疼痛的靶點之一。