六、脂肪信号Adipsin-ASP系统

1983年，Spiegelman用梯度凝胶电泳和Northern杂交技术检测培养的鼠3T[XB]3[/XB]脂肪细胞和前脂肪细胞总mRNA水平时，发现脂肪细胞较前脂肪细胞多三条特异的mRNA带，其中adipsin mRNA是分化的脂肪细胞所特有的，尤其在鼠的白色和褐色脂肪组织adipsinmRNA水平分别下降75%和68%，在胰岛素缺失的实验模型中，adipsin mRNA水平增加2～3倍，而在遗传性肥胖实验模型中，脂肪组织adipsin mRNA水平降低96%～99%。许多研究表明，adipsin是一种丝氨酸蛋白酶，由脂肪组织和坐骨神经产生，存在于循环血液中。Rosen用酶分析认为adipsin具有补体因子D的活性，而抗体中和试验也强烈提示鼠adipsin是人补体因子D仅有的同系物，White采用氨基酸序列分析表明adipsin同丝氨酸蛋白酶家族中主要成员有30%同源性，而与人补体因子D有60%同源性，而且经重组的adipsin可能替代补体因子D激活补体旁路途径。另外还发现，在肥胖型老鼠的血液中，补体因子D的活性也随着adipsin mRNA的水平下降而降低。最近White对人adipsin mRNA的成功克隆最终证实了adipsin和补体因子D为同一种物质。 在脊椎动物，补体系统是主要免疫防御体系之一。外来微生物的溶解是通过激活了抗体依赖性补体激活途径或抗体非依赖性补体激活途径来实现的，这两种激活途径都可形成裂解成孔复合体（lytic pore complex），破坏感染的细胞膜成分，导致细胞的裂解。我们知道，大多数补体蛋白都是由肝细胞和免疫细胞合成的，而脂肪组织特异性蛋白酶adipsin是人补体因子D的同系物，说明补体旁路激活与脂肪细胞的生物学行为间存在某种联系，受这一结果的启发，Lisa终于取得令人满意的结果：脂肪细胞和脂肪组织，还可合成补体旁路激活途径中的另外两个关键补体因子C[XB]3[/XB]和B，表明脂肪组织在局部的免疫防御反应中起有重要的作用。SDSPAGE分析表明，补体因子B和D由一条多肽链组成，而C[XB]3[/XB]由两条链组成，C[XB]3α[/XB]（110kD）和C[XB]3β[/XB]（70kD）之间由二硫键相连。将因子C[XB]3[/XB]、B和adipsin/D放在一起孵育发现，adipsin/D将因子B酶解为B[XB]a[/XB]和B[XB]b[/XB]，因子B[XB]b[/XB]与C[XB]3[/XB]相连形成C[XB]3[/XB]转化酶，将C[XB]3[/XB]裂解为C[XB]3α[/XB]（110kD）和C[XB]3α[/XB]（9kD）。过敏毒素C[XB]3α[/XB]可能改变血管的通透性和收缩性，是一种趋化性细胞因子，能诱导单核细胞释放IL-1，B[XB]a[/XB]和B[XB]b[/XB]，调节淋巴细胞的生长，B[XB]b[/XB]还诱导人单核细胞的扩展，抑制单核细胞的迁移。 ASP是一个更具潜力的脂肪酸酰化剌激因子，他诱导TG合成具有双重效应：其一，ASP诱导葡萄糖经细胞器运输到细胞表面，使细胞膜对葡萄糖特异性转运增加，尽管细胞膜对脂肪酸的转运是由ASP间接引起的，但细胞对脂肪酸净吸收量的增加激活了甘油三酯合成的限速酶-甘油二酯酰基转移酶：其二，ASP实际上是补体C[XB]3[/XB]的一个片段，命名为C[XB]3α[/XB]desArg，他具有调节细胞内甘油三酯合成的功能。 1993年，Baldo对ASP进行了氨基酸组成、分子量和N-端氨基酸序列分析发现，ASP和C[XB]3α[/XB]的氨基酸组成非常接近，只是C[XB]3α[/XB]比ASP多一个精氨酸，且N-端氨基酸序列均为N-Ser-Val-Gln-Leu-Thr-Glu-Lys-Arg-Met-ASP，离子喷射电离技术也证实ASP的质量单位（8933±0.3）与C[XB]3α[/XB]desArg（8932.5）一致，而不同于C[XB]3α[/XB]（9088.7）. 在血浆羧肽酶的作用下，C[XB]3α[/XB]羧基未端Arg很容易被水解掉而形成C[XB]3α[/XB]desArg，尽管C[XB]3α[/XB]desArg曾被认为是C[XB]3[/XB]的非活性产物，只有过敏毒素的作用，然而目前的资料已显示C[XB]3α[/XB]desArg确实能够促进细胞甘油三酯的合成。 已经明确，ASP能剌激成纤维细胞、脂肪细胞和HepG[XB]2[/XB]细胞合成TG，且对分化的脂肪细胞影响最大，胆仍没有证据表明ASP对脂质水解有何影响，因为HyperApoB细胞TG的含量下降是由于该细胞对ASP的反应性下降而非细胞内TG的水解增加所致。但Cianflone在分子水平利用RT-PCR技术检测了甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAP）、脂蛋白脂肪酶、adipsin、因子C[XB]3[/XB]和因子b mRNA水平与ASP（C[XB]3α[/XB]-desArg）之间的关系后发现，成纤维细胞和未分化的前脂肪细胞只能合成微量ASP，而分化的脂肪细胞在相同时间内产生大量ASP（是前者的8倍）；成纤维细胞和分化的脂肪细胞内GAp mRNA水平无差异，而LDL mRNA在分化的脂肪细胞内明显增加，其意义有待进一步探索。另外，分化的脂肪细胞内因子C[XB]3[/XB]和adipsin mRNA水平异常升高，因子B mRNA水平只略有升高，这些变化与ASP（C[XB]3α[/XB]-desArg）大量增加平行。 因此，adipsin/D-ASP/C[XB]3α[/XB]-desArg系统可能具有非常重要的生理意义。当脂肪组织对脂肪酸的摄取能力下降时，大量脂肪酸滞留于血浆中，LPL的活性则受到严重抑制，不能有效水解血浆中的TG，而Adipisn-ASP系统可以上调脂肪组织对血浆游离脂肪酸的吸收率，使血浆中游离脂肪酸的水平不致于上升到有害的程度，LPL也能充分发挥其有效的生物活性，水解血浆中的TG和富含TG的脂蛋白，有效地调节甘油三酯的水解和合成。