張占紅，馮浩杰，晉國權(quán)，杜秋沛，崔 鈺，樊海寧

鞘磷脂是構(gòu)成真核生物及原核生物細胞膜的重要成分，其中最具生物學活性的鞘磷脂是神經(jīng)酰胺及鞘胺醇-1-磷酸，兩者可以經(jīng)關(guān)鍵酶的催化而互變，研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)酰胺和鞘胺醇-1-磷酸通過蛋白激酶和磷酸酶等發(fā)揮多效性作用而共同調(diào)節(jié)細胞的生長、衰老、凋亡和自噬[1]。神經(jīng)酰胺誘導細胞凋亡、細胞自噬、細胞周期阻滯及衰老等，而鞘胺醇一磷酸通過自分泌或者旁分泌的方式出現(xiàn)，具有促進細胞生長及增殖、促進免疫細胞的遷移及分化等作用[2]。這兩種鞘磷脂在細胞的生理及病理過程中起著關(guān)鍵的作用，深入研究鞘胺醇激酶介導的神經(jīng)酰胺信號通路對我們探索疾病發(fā)生發(fā)展的機制至關(guān)重要。

1 神經(jīng)酰胺信號通路的發(fā)現(xiàn)

上世紀80年代末Okazaki等[3]首次在HL細胞中發(fā)現(xiàn)了磷脂代謝循環(huán)，隨后Kim等[4]發(fā)現(xiàn)誘導HL細胞分化的細胞因子——腫瘤壞死因子α(TNF-α)、γ干擾素(INF-γ)可以促進磷脂代謝并生成神經(jīng)酰胺，初步形成了神經(jīng)酰胺作為第二信使參與跨模信號轉(zhuǎn)導的概念。1990年Ghosh等[5]發(fā)現(xiàn)神經(jīng)酰胺經(jīng)酶催化生成鞘胺醇一磷酸(S1P)，S1P也作為第二信使在細胞信號轉(zhuǎn)導中發(fā)揮作用，并進一步證實具有調(diào)節(jié)B細胞分化的作用[6]，也是淋巴細胞信號傳導途徑的內(nèi)源性調(diào)節(jié)劑[7]。隨后提出了G蛋白偶聯(lián)受體作為S1P 受體的概念[8]，1998年Kolesnick等[9]證實神經(jīng)酰胺信號通路在調(diào)節(jié)細胞凋亡的一個或多個途徑中起關(guān)鍵作用。2000年《藥理學評論》在第XIV世界藥理大會特刊上正式命名了S1P，多個研究組正式提出了S1P 5種G蛋白偶聯(lián)受體[10]。2004年Ogretmen等[11]發(fā)現(xiàn)神經(jīng)酰胺信號通路在細胞生長、分化、凋亡和衰老的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。自此神經(jīng)酰胺信號通路備受矚目 。

2 神經(jīng)酰胺信號通路的組成

神經(jīng)酰胺和S1P是可以調(diào)節(jié)細胞生長、凋亡及免疫反應的信號分子[12]。細胞內(nèi)的神經(jīng)酰胺生成起始于絲氨酸棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶縮合絲氨酸和棕櫚腺輔酶A，再由二氫神經(jīng)酰胺合成酶催化生成二氫神經(jīng)酰胺，經(jīng)去飽和酶催化生成神經(jīng)酰胺[13]。神經(jīng)酰胺進一步水解生成鞘胺醇，鞘胺醇經(jīng)由兩種鞘胺醇激酶催化生成S1P[14]。S1P轉(zhuǎn)運蛋白介導S1P由細胞內(nèi)向外的轉(zhuǎn)運，其常見的轉(zhuǎn)運體包括ATP-結(jié)合盒轉(zhuǎn)運子(ABCTs)、Spns2等[15]；S1P被轉(zhuǎn)運出細胞后，與細胞膜上5種S1P特異性G蛋白受體家族結(jié)合而發(fā)揮不同的作用。

2.1神經(jīng)酰胺 神經(jīng)酰胺是一種天然的膜鞘脂，由一個鞘磷脂堿基連接到一個不同鏈長的脂肪酸構(gòu)成，6種神經(jīng)酰胺合成酶分別催化不同鏈長神經(jīng)酰胺的生成，現(xiàn)已知有200多種神經(jīng)酰胺衍生物，神經(jīng)酰胺的作用具有鏈長及空間依賴性[16-18]。

2.2鞘胺醇激酶 鞘氨醇激酶(Sphks)是一種生物活性脂酶，通過調(diào)節(jié)神經(jīng)酰胺和S1P之間的生理平衡在神經(jīng)酰胺信號通路中起著中心作用,是維持細胞存活及正常細胞增殖和功能的限速酶[19]。實驗發(fā)現(xiàn)同時敲除小鼠兩種Sphks具有胚胎致死性[20]。Sphks有兩個主要的同工酶，Sphk1和Sphk2，兩者功能既有重疊又有區(qū)別，兩種同工酶具有不同的發(fā)育表達、組織分布和亞細胞定位，Sphk1在脾、肺和白細胞中高表達，Sphk2在肝臟和腎臟中高表達，Sphk1在胞質(zhì)占主要地位，Sphk2主要位于核膜，可見它們具有獨特的生物學作用和不同的下游信號靶標[21]。

2.3鞘胺醇-1-磷酸(S1P) S1P是最簡單的天然鞘磷脂，由一條長鏈的鞘氨醇堿基連接一個磷酸基團組成。S1P在血漿中含量豐富。S1P的水平由催化其生成酶的底物鞘氨醇、酶本身及降解酶嚴格控制。多種細胞作為S1P的生成和儲存場所，包括紅細胞[22]、血小板[23]、內(nèi)皮細胞[24]、肥大細胞[25]和巨噬細胞[26]。紅細胞因缺乏S1P降解酶并只含有Sphk1而被認為是血漿中S1P的主要儲存庫[27]，血管內(nèi)皮細胞釋放的Sphk1有助于維持循環(huán)中的S1P，而淋巴中的S1P主要來源于非造血細胞。在血漿中，大多數(shù)S1P與載體蛋白相結(jié)合，是淋巴細胞轉(zhuǎn)運、維持內(nèi)皮細胞屏障功能及血管緊張性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素；死亡細胞可以大量分泌S1P[28]。

2.4G蛋白偶聯(lián)受體家族 S1P對細胞存活、遷移、血管生成、淋巴管生成和免疫細胞募集等多效性作用幾乎都由S1PR1-5介導，S1P與S1P受體結(jié)合導致構(gòu)象改變，伴隨 G蛋白復合物(Gαβγ)解離[29]。特定的G蛋白亞基的激活決定了下游信號通路的選擇性激活；每個S1P受體偶聯(lián)到G蛋白亞基Gαi/o、Gαs、Gαq/11和Gα12/13中的一個或多個，并通過激活不同的信號通路來調(diào)節(jié)細胞反應。S1P1-3在人體細胞中廣泛表達，而S1P4和S1P5的表達具有高度的組織特異性[30]。

3 神經(jīng)酰胺信號通路的作用

3.1 神經(jīng)酰胺的作用

3.1.1細胞凋亡 細胞凋亡最初被描述為一種形態(tài)學現(xiàn)象，細胞形態(tài)變圓、細胞體積縮小、染色質(zhì)凝結(jié)、核分裂和漿膜滲出[31]。研究證明外源添加神經(jīng)酰胺同源類似物C-2神經(jīng)酰胺可以促進腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的生成,TNF-α 可以使DNA碎片化進而導致細胞凋亡[32]。神經(jīng)酰胺可以通過很多途徑誘導細胞的凋亡，本文主要概括以下幾種方式：1)神經(jīng)酰胺激活蛋白磷酸酶2A(Phosphoprotein Phosphatases 2A，PP2A)和蛋白磷酸酶1(Phosphoprotein Phosphatases1，PP1)，經(jīng)神經(jīng)酰胺活化的PP2A通過滅活抗凋亡靶標Akt[33]和Bcl2[34]，并激活促凋亡蛋白Bad[35]和Bax[36]來誘導凋亡。神經(jīng)酰胺激活的PP1通過選擇性剪接Bcl-x和Caspase-9誘導細胞凋亡。2)蛋白激酶C(Protein kinase C，PKC)，神經(jīng)酰胺促進PKCξ、PKCδ和PKCε的磷酸化和向高爾基體易位。PKCξ通過與神經(jīng)酰胺直接結(jié)合而激活，從而導致具有PAR4(prostate apoptosis response-4)的促凋亡復合物的形成。3)組織蛋白酶D(Cathepsin D)，神經(jīng)酰胺與組織蛋白酶D結(jié)合誘導非caspase依賴的凋亡途徑的激活[37]。4)survivin是凋亡蛋白(IAP)抑制劑家族的成員，神經(jīng)酰胺可以在多種腫瘤細胞中下調(diào)survivin并促進細胞凋亡。

3.1.2細胞自噬 自噬是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)、過量和受損細胞器循環(huán)利用的正常生理機制，自噬有助于細胞蛋白質(zhì)更新和營養(yǎng)穩(wěn)態(tài)的維持，但是，自噬也是腫瘤細胞應對化療及營養(yǎng)應激的一種生存機制。研究證明無論是外源性添加或內(nèi)源性誘導生成神經(jīng)酰胺，都能促進自噬體形成而引發(fā)細胞自噬[38]。鼻咽癌、肝癌及HL細胞中神經(jīng)酰胺通過JNK信號途徑上調(diào)LC3的表達進而誘導細胞自噬的發(fā)生[39]。哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是自噬中最重要的參與者之一，神經(jīng)酰胺可以抑制蛋白激酶B (AKT)，從而導致mTOR活性下調(diào)并促進自噬[40]。神經(jīng)酰胺還可以通過抑制磷脂酶D(PLD)來抑制mTOR活性，PLD是mTOR活性的上游調(diào)節(jié)劑。AMP依賴性蛋白激酶(AMPK)是mTOR另一個上游調(diào)節(jié)劑，參與神經(jīng)酰胺通過AGT1磷酸化誘導的自噬途徑。

3.1.3細胞周期阻滯 細胞周期的進程受細胞周期蛋白和細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)之間相互作用的調(diào)節(jié)，而這些激酶受一系列細胞周期抑制劑的調(diào)節(jié)，如CDK抑制劑P21和P27。CDK4，CDK6和CDK2被細胞周期蛋白D(cyclin D)和細胞周期蛋白E(cyclin E)激活，通過使RB磷酸化來控制G1/S相變[40]。在許多癌細胞系中，外源性添加神經(jīng)酰胺會誘導細胞周期阻滯在G1期，這與p21的表達上調(diào)和RB、cyclin E和cyclin D1表達降低以及CDK2和CDK7活性的降低有關(guān)[41]。過氧化物酶體增殖子活化受體γ (PPARγ)是一種參與脂質(zhì)代謝并對調(diào)節(jié)細胞分化至關(guān)重要的核轉(zhuǎn)錄受體因子，外源性添加神經(jīng)酰胺可以激活PPARγ轉(zhuǎn)錄活性，可以上調(diào)P21的表達[42]。P27的積累使細胞周期停滯在G1期，在人鼻咽癌、前列腺癌細胞中神經(jīng)酰胺通過抑制AKT促進P27穩(wěn)定及G1期阻滯[43]。

3.1.4細胞衰老 細胞衰老的定義是細胞進行種群倍增的能力有限，年齡越大或壽命越短，細胞進行種群倍增的能力就越小[44]。細胞衰老是生長停滯的狀態(tài)。實驗證明進入衰老期的細胞內(nèi)源性神經(jīng)酰胺的含量增加4倍，研究同時發(fā)現(xiàn)促進神經(jīng)酰胺合成的鞘磷脂酶的含量增加8～10倍[45]，衰老細胞表現(xiàn)為DNA合成抑制、近期研究證明衰老細胞還表現(xiàn)為磷脂酶D、二酰甘油、蛋白激酶C途徑缺陷，神經(jīng)酰胺被證明可以抑制DNA合成及磷脂酶D[46]，外源性添加足量的神經(jīng)酰胺能夠誘導年輕的人類二倍體成纖維細胞的衰老表型，神經(jīng)酰胺可能是調(diào)節(jié)細胞衰老的介質(zhì)[45]。

3.1.5鐵死亡 是一種鐵依賴性細胞程序性死亡方式，比凋亡更具有免疫原性，被認為是一種促炎過程，通過傳遞趨化信號募集和激活免疫細胞。經(jīng)典的氧化應激途徑是誘發(fā)鐵死亡的重要因素，主要由鐵依賴性ROS增加引起的脂質(zhì)過氧化引起，鐵死亡是一種適應性過程[47]。酸性鞘磷脂酶(ASM)催化神經(jīng)酰胺的合成，谷氨酸通過持續(xù)性激活離子型谷氨酸受體或阻斷胱氨酸/谷氨酸逆向轉(zhuǎn)運體系統(tǒng)性xc-導致氧化應激從而誘導鐵死亡[48]。ASM在系統(tǒng)性xc-依賴的線粒體功能障礙中起重要作用，ASM抑制劑或基因敲除可以保護線粒體功能，減少ROS生成和脂質(zhì)過氧化損傷[49]。谷氨酸誘導的鐵死亡需要ASM激活，谷氨酸誘導的線粒體滲透孔(MPTP)是鐵死亡所必須的。谷氨酸引發(fā)細胞內(nèi)ASM激活，進而抑制線粒體呼吸，導致ROS生成MPTP開放，最終導致鐵死亡。Solenopsin是神經(jīng)酰胺同源類似物，研究證明在銀屑病中，Solenopsin治療可使硒蛋白谷胱甘肽過氧化物酶家族和錳超氧化物歧化酶協(xié)同下調(diào)，這些因子下調(diào)與鐵死亡有關(guān)[50]。神經(jīng)酰胺和Solenopsin在生理上具有協(xié)同作用，使谷胱甘肽過氧化物酶等硒蛋白減少，從而增加ROS生成，導致鐵死亡[51]。

3.2 鞘胺醇激酶的作用

3.2.1Sphk1的作用 Sphk1是催化S1P生成的主要酶類，Sphk1的激活是通過細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2(ERK1/2)介導的Ser225上的磷酸化，此磷酸化作用不僅增強了Sphk1的活性并促進其在質(zhì)膜的定位[52]。Sphk1在質(zhì)膜中的微域定位是其信號功能的一個重要決定因素。Sphk1主要作用有以下幾方面：1)具有普遍促進細胞存活和增殖的作用[53]，實驗發(fā)現(xiàn)Sphk1的細胞內(nèi)功能獨立于其產(chǎn)物S1P的細胞外信號傳導，對于腸道腺瘤的生長至關(guān)重要[54]。在乳腺癌細胞中，敲低Sphk1會導致細胞周期停滯并誘導細胞凋亡[55]；2)Sphk1催化生成的S1P是PPARγ的配體，通過影響PPARγ 應答基因的轉(zhuǎn)錄而調(diào)節(jié)人內(nèi)皮細胞新生血管生成。3)是IgE介導的肥大細胞啟動過程中最早被激活的基因之一。4)Sphk1還具有促進炎癥的重要作用，Sphk1抑制劑是治療炎癥及免疫誘導的疾病的良好的方法[56-57]。

3.2.2Sphk2的作用 與Sphk1不同的是Sphk2更多起管家作用，其功能可能更多局限于細胞核：1)Sphk2與組蛋白H3和組蛋白去乙酰化酶1和2(HDAC1/2)的復合物結(jié)合生成S1P，作為基因調(diào)控的一部分S1P調(diào)節(jié)組蛋白乙酰化[58]。2)Sphk2在核膜驅(qū)使S1P直接與端粒反轉(zhuǎn)錄酶相互作用，來阻止E3泛素連接蛋白酶makorin1(MKRN1)依賴的泛素化及TERT降解，由此抑制端粒損害及衰老。 3) Sphk2在線粒體中產(chǎn)生的S1P與抗增值蛋白2(PHB2)具有特異性和高親和力結(jié)合，PHB2是一種保守蛋白，參與調(diào)節(jié)線粒體功能、細胞色素氧化酶功能及線粒體呼吸。4)巨噬細胞是細菌感染的第一反應細胞，Sphk2在巨噬細胞中具有抗炎作用[59]。

3.3 S1P的作用

3.3.1細胞生存與增殖 S1P是一種促生存信號分子，S1P受體的基因敲除或者藥物抑制在腫瘤中表現(xiàn)出細胞生長及血管生成抑制[60]。S1P通過誘導特定的下游激酶途徑包括Rho、AKT、有絲分裂原激活蛋白激酶、ERK和p38促進增殖[61-62]。S1P促生存特性的內(nèi)在機制主要包括誘導凋亡抑制的信號途徑和/或保護性自噬，S1P介導的抗凋亡主要是通過Gi介導的PI3K/AkteNOS信號的激活，ERK及P38MAPK也有涉及，S1P誘導的凋亡抑制還包括細胞色素c的釋放，caspase的激活以及應急蛋白酶JNK的激活[63]。

3.3.2血管生成 S1P作為一種強烈的血管生成因子其作用效能與血管內(nèi)皮生長因子(scular endothelial growth factor，VEGF)相似，調(diào)節(jié)胚胎及腫瘤形成過程中的血管生成[64]。S1P促進內(nèi)皮細胞遷移及增殖、刺激內(nèi)皮細胞微管化并穩(wěn)定新生成的血管[65]。S1P在血管生成中作用的關(guān)鍵方面是其促進內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞細胞間相互作用的能力，這對于穩(wěn)定新形成的血管是必需的[66]。S1P與其受體的連接引發(fā)一系列細胞的特異性粘附和運動反應，S1P信號介導基于N-鈣粘蛋白的連接的形成，在血管穩(wěn)定所需的細胞間粘附中很重要。此外，也可以誘導血管成熟[65]。

3.3.3免疫調(diào)節(jié) S1P對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用不僅包括其介導的免疫細胞的遷移亦包括S1P的固有作用。S1P通過激活G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)S活化下游Ras受體、PI3K受體、小G蛋白Rac和Rho來調(diào)節(jié)多種生理和免疫過程[56]。循環(huán)與組織之間S1P濃度的顯著差異構(gòu)成了S1P梯度，從而驅(qū)動了各種免疫細胞的運輸[67]。死亡細胞大量分泌的S1P對巨噬細胞具有趨化，S1P通過激活巨噬細胞內(nèi)紅細胞生成素信號，最終加強細胞死亡的病理過程及免疫耐受[28]。 肥大細胞在超敏反應及炎癥過敏反應中起著重要的作用，S1P生成是肥大細胞FcεRI-依賴性過敏反應所必須的[68]， S1P的循環(huán)量可能是引起肥大細胞過度脫顆粒的一個因素，而肥大細胞脫顆粒被認為是引起過敏反應的原因[69]。

3.3.4鈣平衡 機體最常見的的信號分子鈣離子具有多種不同的作用，包括肌肉的興奮、收縮、基因表達、細胞侵襲及遷移到細胞的凋亡。S1P以多種方式調(diào)節(jié)鈣信號轉(zhuǎn)導：1)S1P經(jīng)S1P3激活毒蕈堿鉀通道，也可以激活竇房結(jié)細胞中內(nèi)向整流鉀通道[70]。鉀離子通道可使膜電位去極化并降低鈣內(nèi)流的電化學梯度，而鈣的電化學梯度增加，鉀通道活化可增加鈣內(nèi)流。2)S1P可與受體結(jié)合(主要是S1P2和S1P3)激活PLC導致PIP2水解，生成的IP3激活相應受體導致鈣釋放。生成的DAG結(jié)合到質(zhì)膜中的鈣通道促進受體依賴的鈣內(nèi)流[71]。3)S1P可直接激活細胞內(nèi)鈣儲存庫導致鈣釋放。4)S1P可不依賴于受體而調(diào)節(jié)血管平滑肌細胞的鈣池調(diào)控鈣離子內(nèi)流(store-operated calcium entry，SOCE)[72]。5)離子通道的瞬時受體電位(TRP)超家族是最大的離子通道家族，S1P可調(diào)節(jié)膠質(zhì)母細胞瘤中TRPC1導致鈣內(nèi)流[73]，還可調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細胞的TRPC6[73]及平滑肌細胞中TRPC5[74]等來調(diào)節(jié)鈣通量。

3.4G蛋白偶聯(lián)受體家族的作用 S1P1更傾向于與Gi/o相結(jié)合，主要參與調(diào)節(jié)胚胎及腫瘤細胞中血管生成[75]。S1P結(jié)合到T細胞表面的S1P1受體調(diào)節(jié)T細胞轉(zhuǎn)運[76]。S1P1也促進B細胞從淋巴結(jié)濾泡中的遷移及破骨細胞的遷移。S1P1信號通過 Akt-mTOR通路的選擇性激活抑制自然調(diào)節(jié)性T(nTreg)細胞活性，也抑制適應性調(diào)節(jié)性T(iTreg)細胞的分化，S1P1-mTOR軸控制T細胞分化方向及免疫穩(wěn)態(tài)[77]。S1P1受體在幼稚巨噬細胞高表達，在M1及M2極化型細胞表達降低，然而S1P4僅在M1極化型細胞表達下降。S1P1/S1P4受體的比率控制巨噬細胞的遷移[78]。

S1P2具有抑制腫瘤生長、增殖轉(zhuǎn)移等作用，然而，S1P2的該類作用具有高度的細胞特異性及依賴于S1P2的區(qū)域化表達[79]。S1P2也具有促進腫瘤細胞生存和轉(zhuǎn)移的作用[80]。S1P2負調(diào)控巨噬細胞向炎癥部位的遷移及募集。如上述，S1P2還是S1P調(diào)節(jié)鈣通量的主要受體[81]。

S1P3經(jīng)PLC激活PKCs及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣釋放[82]。經(jīng)Gi活化PI3k-AKT通路促進細胞的增殖及遷移。S1P通過依賴于內(nèi)皮S1P3依賴的鈣信號的機制促進P-選擇素依賴的白細胞滾動。樹突狀細胞的轉(zhuǎn)運需要S1P3。

S1P4的表達并不廣泛，更傾向于與Gα12/13結(jié)合，是血小板中唯一表達的S1P受體，S1P4信號對適當增加血小板生成至關(guān)重要[83]。S1P4在嗜酸性粒細胞的轉(zhuǎn)運中起一定作用。S1P5的作用知之甚少，可在胚胎及腦組織中可檢測到其表達，S1P5在食管鱗狀細胞癌中促進增殖及轉(zhuǎn)移[84]。在Hela細胞中促進染色體分離及有絲分裂[85]。自然殺傷細胞、T細胞從淋巴器官的遷出需要T-bet依賴的S1P5表達。

4 寄生蟲病與神經(jīng)酰胺信號通路的相關(guān)性

寄生蟲病是寄生蟲入侵人體而引起的疾病，根據(jù)入侵部位的不同而出現(xiàn)不同的病理變化及臨床表現(xiàn)。寄生蟲侵入人體后是否發(fā)病主要取決于侵入機體的寄生蟲數(shù)量、毒力以及宿主的免疫力。病理變化主要包括蟲體對寄主組織的機械性損傷引起的損害、蟲體分泌的毒素或酶引起的組織壞死以及寄主反應引起的嗜酸粒細胞和其他炎性細胞的浸潤等免疫病理。研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)酰胺信號通路在不同的寄生蟲中發(fā)揮著不同的作用。例如，神經(jīng)酰胺含量的升高具有抑制惡性瘧原蟲的作用，而外源性添加神經(jīng)酰胺可促進弓形蟲的生長。S1P通過趨化固有免疫細胞在抗蠕蟲免疫中發(fā)揮著重要作用。

4.1頂復門寄生蟲 頂復門寄生蟲是一類專一性的細胞內(nèi)寄生原蟲,包括弓形蟲(Toxoplasmagondii)、隱孢子蟲(Cryptosporid-iumspp.)、瘧原蟲(Plasmodiumspp.)等,是人和動物的重要病原。靶向神經(jīng)酰胺信號通路對頂復門寄生蟲的治療具有重要意義[86]。

惡性瘧原蟲是瘧疾最致命的病原體。蟲體感染紅細胞后，血管內(nèi)皮細胞的細胞粘附以及炎癥細胞因子的失調(diào)被認為是導致患者死亡的主要原因。S1P是調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細胞形成的關(guān)鍵介質(zhì)，有助于維持血管屏障功能；如前所述，紅細胞只含有Sphk1。目前尚不清楚Sphk1在惡性瘧原蟲感染過程中的作用機制，Sphk1水平及其磷酸化狀態(tài)在瘧疾感染期間下降，S1P水平在不復雜和復雜的瘧疾中顯著降低，在惡性瘧原蟲和間日瘧原蟲感染的病例中伴隨血小板減少。瘧疾感染期間血小板減少和貧血與S1P水平降低有關(guān)[87]。神經(jīng)酰胺可以通過降低谷胱甘肽水平來抑制惡性瘧原蟲，抗瘧藥青蒿素和甲氟喹可誘導鞘磷脂生成神經(jīng)酰胺和降低寄生蟲谷胱甘肽水平[88]。這些發(fā)現(xiàn)可能有助于開辟抗瘧治療的新的方案。

在弓形蟲中從頭合成的神經(jīng)酰胺對于C端共價結(jié)合糖磷脂酰肌醇(GPI)錨定蛋白向質(zhì)膜的運輸至關(guān)重要[89]。GPI錨定蛋白涉及細胞識別、生長、分化和程序性死亡等重要生命過程。外源添加神經(jīng)酰胺，可促進寄生蟲的復制。干擾宿主鞘脂在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜中的新陳代謝可抑制弓形蟲的生長。實驗發(fā)現(xiàn)用絲氨酸棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶抑制劑myriocin處理弓形蟲感染細胞，可顯著減少寄生蟲的復制，并呈劑量依賴性[90]。與瘧原蟲不同的是，外源性添加大量的神經(jīng)酰胺的可刺激弓形蟲的增殖。這些影響可能不僅是因為寄生蟲可獲得的鞘脂水平的變化，也可能是因為宿主細胞信號通路的變化[91]，具體機制有待進一步研究。

4.2血吸蟲 血吸蟲成蟲定居在人血管，成功躲避免疫系統(tǒng)的同時，每天排出數(shù)百至數(shù)千個卵，蟲卵被困在附近的組織中，可引起明顯的肉芽腫性反應，引起局部和全身免疫病理反應[92-93]。在宿主-寄生蟲界面表達的蛋白質(zhì)堿性磷酸酶(SMAP)在疾病過程中起關(guān)鍵作用，SMAP除了存在于寄生蟲表膜，還存在于寄生蟲的內(nèi)部組織中，在血管內(nèi)寄生階段的血吸蟲，其SMAP能水解S1P[94]。如上述，S1P濃度梯度控制淋巴細胞、樹突狀細胞和中性粒細胞等免疫細胞的運輸，局部S1P濃度升高在引導免疫細胞到達局部損傷部位起著重要作用[95]。淋巴細胞和先天淋巴細胞循環(huán)、白細胞募集和定位、抗原呈遞和炎癥等過程都可以受到局部和全身S1P水平以及免疫細胞上S1P受體的影響[96]。血吸蟲通過SMAP降解S1P，調(diào)節(jié)寄生蟲環(huán)境中這種生物活性脂質(zhì)的水平，從而抑制蠕蟲局部環(huán)境的免疫反應。此外，由于S1P與凝血過程的耦合，在血管損傷過程中，凝血酶和活化因子X可促進血管平滑肌的合成和釋放S1P，血小板也可在凝血過程中釋放S1P，SAMP降解S1P使得局部S1P濃度下降從而抑制了下游促凝作用，這部分解釋了血吸蟲在血管內(nèi)寄生過程中不會引起血栓形成及明顯的炎癥反應的機制[97]。

4.3杜氏利什曼原蟲 杜氏利什曼原蟲是一種細胞內(nèi)寄生蟲，侵入巨噬細胞后，可選擇性地損害宿主的鐵代謝、脂質(zhì)代謝及通過GP63金屬蛋白酶等關(guān)鍵信號通路，使其在細胞內(nèi)生長和增殖[98]。研究發(fā)現(xiàn)，在利什曼原蟲感染過程中宿主脂類代謝途徑的改變、脂類的重新定位、修飾和堆積是疾病進展的關(guān)鍵。杜氏利什曼原蟲感染THP-1來源的巨噬細胞(TDM)導致該細胞Sphk1表現(xiàn)出時間依賴性的活性降低及S1P2和S1P3在mRNA水平的表達下降。抑制p38MAPK和激活ERK1/2MAPK對原蟲的生存和增殖具有重要意義。外源性S1P可降低杜氏利什曼原蟲誘導的TDM細胞ERK1/2磷酸化并增加p38磷酸化，降低細胞內(nèi)寄生蟲負荷，并呈現(xiàn)劑量依賴性。S1P2和S1P3的拮抗劑JTE-013和CAY10444分別處理可增加利什曼原蟲誘導的ERK1/2磷酸化和寄生蟲量[98]。S1P信號在利什曼原蟲感染中起保護作用，S1P2-3可以被認為是治療利什曼病的新靶點[99]。

4.4阿米巴 在溶組織內(nèi)阿米巴中，脂質(zhì)是表達毒力的關(guān)鍵分子[100]，溶組織內(nèi)阿米巴的致病過程包括粘液層降解、上皮黏附、細胞毒性和細胞溶解、吞噬、遷移和組織侵襲等一系列過程。所有這些過程都是在脂質(zhì)的積極參與下進行的。在溶組阿米巴中，鑒定出了5個編碼神經(jīng)酰胺合成酶的基因[101], 5個神經(jīng)酰胺合成酶基因在溶組織阿米巴增殖的不同時間的表達譜表明，這些酶在阿米巴生物學中的作用也不同，突顯了神經(jīng)酰胺的合成在溶組織阿米巴的細胞增殖和生長中的重要性[102]。

4.5多房棘球蚴 多房棘球蚴是導致人類泡狀棘球蚴病的寄生蟲。絳蟲可以由絲氨酸和棕櫚酰輔酶A合成鞘氨醇和神經(jīng)酰胺，該類寄生蟲具有合成鞘氨醇及神經(jīng)酰胺的酶類[103]。在多房棘球蚴中檢測到高濃度的游離神經(jīng)酰胺[104]，是僅次于腦苷脂和鞘磷脂的第三大鞘脂。游離神經(jīng)酰胺有助于維持高流量或受到機械應力時膜的機械穩(wěn)定性，暴露于應激環(huán)境中的多房棘球蚴的高濃度的神經(jīng)酰胺有利于寄生蟲的生存。在多房棘球蚴中，游離神經(jīng)酰胺的作用不僅僅是作為中間代謝產(chǎn)物或者第二信使，其具體作用有待進一步的實驗研究。

4.6克魯斯錐蟲 T細胞介導的免疫反應對于抵抗細胞內(nèi)原蟲克魯斯錐蟲感染的獲得性免疫至關(guān)重要[105]。在T細胞激活后，S1P1被瞬時下調(diào)，導致T細胞在淋巴組織中停留時間延長并提高了免疫效果。FTY720作為S1PRs抑制劑會干擾這一過程，有效地將幼稚和新激活的T細胞捕獲在次級淋巴中[106]。正常存活的急性感染小鼠或接受疫苗接種的小鼠用克魯斯錐蟲再感染后，注射FTY720顯著增加了感染的敏感性，表現(xiàn)為寄生蟲血癥增加和死亡率加快。這些結(jié)果證實了S1P1介導的T淋巴細胞再循環(huán)在獲得性或疫苗誘導的保護性免疫應答中發(fā)揮重要作用。使用FTY720顯著降低了對克魯斯錐蟲感染的保護性免疫力，并削弱了接種疫苗獲得的保護性免疫力[107]。

5 結(jié)語和展望

神經(jīng)酰胺和S1P作為一種生物活性鞘磷脂在細胞膜中廣泛表達，參與了包括寄生蟲在內(nèi)的多種疾病的病理過程。神經(jīng)酰胺的作用在不同的寄生蟲中表現(xiàn)出差異性，例如高濃度的神經(jīng)酰胺有利于多房棘球蚴的生存而對惡性瘧原蟲具有抑制作用。寄生蟲感染過程中，宿主細胞、組織的Sphks及S1P的表達水平降低，破壞了組織與淋巴或血液循環(huán)之間的S1P濃度梯度，S1P濃度梯度對于多種免疫細胞的遷移是至關(guān)重要的。因此，寄生蟲感染引起的低水平S1P可以干擾宿主免疫細胞對寄生蟲的殺傷作用，導致免疫逃避。外源性添加S1P或者提高Sphks的活性可提高宿主免疫應答、減少宿主細胞的死亡。

目前研究主要集中于內(nèi)源性誘導或外源性添加神經(jīng)酰胺或S1P(或外源性添加兩者類似物)以觀察蟲載量、宿主免疫細胞的遷移及宿主細胞生存情況的變化。研究很少涉及其具體的作用機制。明確致病機制有利于我們探索治療靶點，靶向用藥可以提高藥物的治療效果并減少副作用。對神經(jīng)酰胺信號通路在寄生蟲病中致病機制的研究意義深遠，在揭示其機制的前提下，我們認為神經(jīng)酰胺信號通路可能成為寄生蟲病治療的新的靶點。

利益沖突：無