MIC基因与溃疡性结肠炎相关性的研究进展

　　作者：张彩虹　　作者单位：海南医学院护理学系，海南 海口

　　【关键词】 结肠炎,溃疡性,基因,综述文献

　　炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)是一组原因未明的慢性肠道炎症性疾病，包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)和克罗恩病(Crohn's disease, CD)。大约10%的结肠炎症尚不能区分是CD或UC，在西方国家称为不明确的结肠炎(indeterminate colitis)。随访研究发现这些患者大多数发展成为UC, 其临床症状多样化, 但以腹痛、腹泻为主要肠道症状，病变可累及胃肠道任一部位，但结肠被侵犯最多[1]。

　　炎症性肠病的病因、发病机制目前仍不明确, 认为与免疫、环境、感染及遗传等多因素相互作用有关。近年来，随着分子生物学的研究，在IBD患者体内检测出多种与免疫功能有关的遗传标记物，主要包括人类主要组织相容性复合体(MHC)，即人类白细胞抗原(HLA)系统等。最近发现了一些新的MHC相关基因, 如:MIC、DMA、DMB, 以及非MHC编码的CD1家族等。其中最引人瞩目的是MIC(MHC class Ⅰchainrelated gene)基因。

　　1 MHC与MIC基因的概述

　　MHC位于6p21. 3, 跨越4MbDNA区域, 它编码的糖蛋白在抗原肽的产生、运输和递呈等环节起重要作用。传统上从着丝粒到端粒方向将MHC分为三类区域, 依次为Ⅱ类, Ⅲ类和Ⅰ类区。HLAⅠ类基因区占MHC2Mb[2] , 其中经典型(Ⅰa 类) 基因有HLAA , HLAB 和HLAC, 它们编码的蛋白质具有高度多态性, 表达几乎所有有核细胞膜上, 与β2微球蛋白非共价结合[3] , 递呈内源性抗原给CD8+ T 淋巴细胞。非经典型(Ⅰb类)基因有HLAE、HLAF 和HLAG, 它们没有经典Ⅰa 类基因所具有的丰富多态性, 分子表达也仅限于少数特定组织。

　　MIC基因与MHCⅠ类基因相连锁，同源性很高，但分子结构和功能有差异。MIC基因具有高度多态性[4]。其基因座位有7个成员基因，其中只有MICA、MICB编码、转录和表达产物，但功能尚不清楚。MICA和MICB蛋白主要分布在上皮细胞系中，尤其是胃肠道上皮细胞，通过与细胞膜上NKG2D受体的结合，为γδT细胞、CD8+αβT细胞和NK细胞的活化提供共刺激信号，使这些细胞在黏膜防御中发挥天然免疫功能。MICA和MICB蛋白表达受热休克反应的正调节，可能说明上皮细胞系存在免疫系统反应中的一种新的分子机制[5]。同时，MICA等位基因与HLAB基因的紧密连锁，提示MICA可能为某些MHC相关的自身免疫性疾病的候选基因，如强直性脊柱炎、类风湿性关节炎、寻常银屑病、Addison病、Behcet's 病、胰岛素依赖性糖尿病、乳糜泻病及IBD等[610]。

　　2 MIC基因的结构与多态性

　　MICA和MICB基因包含长而紧密开放的阅读框, 编码MIC分子。MICC、MICD和MICE基因由于若干点突变或核苷酸缺失而成为假基因。MICA基因是HLAB最近的邻居, 距HLAB着丝粒端仅40 kb。MICA基因全长11工722 bp，编码1 382 bp的转录子,有6个外显子, 外显子1编码L前导肽, 外显子2～6则分别编码胞膜外a1、a2和a3结构域、跨膜区(TM 区)和胞质区。MICB是MIC基因家族的第2位成员,位于HLAB位点着丝粒端约141.2 kb，基因全长12 930 bp，编码2 376 bp的转录子[11]。这2个基因的编码区有90%以上的同源序列, 但与其他MHCI类基因差异很大, 与MHCⅠ类基因中编码胞外a1、a2和a3 的序列比较, 约有19%、25%、和35%的同源性。MICA和MICB基因的前导肽和a1外显子之间均由一个大内含子隔开, 分别长6 840 bp和7 352 bp。另外它们的胞质尾与3′非翻译顺序融合在一个外显子中,MICA和MICB的该外显子分别长302 bp和1 338 bp。MIC 的这2个结构特点不同于所有已知的MHCI类基因。MICBmRNA较MICA长是由于它的3′非翻译区较长。

　　MICA和MICB基因的多态性虽不如经典的HLAI类基因丰富，但亦很高，现发现有54个MICA等位基因和17个MICB等位基因[12]。Fodil等在MICA基因外显子2～4(编码胞外结构域a1～a3)的核苷酸序列中共发现有27个核苷酸变异, 其中22个是非同义改变(4/6在a1，10/10在a2，8/11在a3)，在a1～a3中共有16个MICA等位基因的变异体[2]。MICA分子多态残基分布在整个分子的胞外部分, 但在a2结构域中略有优势。此外,日本学者在MICA基因外显子5(编码跨膜区)发现了三核苷酸重复顺序(GCT)n微卫星多态性。目前为止检测到该微卫星顺序5个独特的等位基因，分别被称为MICA的﹡A4、﹡A5、﹡A6、﹡A9和﹡A5.1等位基因[13]。前4个分别代表(GCT)的重复拷贝数为4、5、6、9，﹡A5.1则是在﹡A5的基础插入1个G，即(GCT) 4GGCT。这个(GGCT)序列导致移码突变，在TM区产生一个早现的终止密码子，编码一个可溶性的分泌型的MICA分子。MICB基因序列中亦发现了多态现象如: A1结构域中有3个非同义核苷酸变异, 在α2中1个，α3中2个，TM区1个。但没有一个与MICA多态残基一致[14]。MICB基因第1内含子有1个二核苷酸重复序列的微卫星多态位点(CA/TG)，即CA14、CA15、CA16等等位基因, 分别表示CA的拷贝数为14、15、16，依次类推。

　　3 MIC基因的功能研究与展望

　　MICA和MICB的表达产物出现在上皮细胞系、胃肠道上皮细胞、角化细胞、内皮细胞和单核细胞，但在小肠上皮细胞中高表达。有文献表明，在氧化应激条件下，热休克反应元件可在启动子区上调MICA和MICB表达，说明该蛋白可在应激条件下诱导表达。但MIC基因的表达不受干扰素IFNγ的影响[15]。也有研究显示NFκB可诱导活化的T细胞MICA的表达[16]。而当结合于细胞表面的MIC分子进行肿瘤免疫监视时，上皮肿瘤衍生的可溶性MIC，可削弱NKG2D在CD8+αβ上的表达[17]。推测MIC可作为宿主防御反应中的一个新成员，通过NK细胞和T细胞介导的细胞毒作用在胃肠道黏膜的炎症反应中发挥作用[18]。存在有MICB无效基因的人群中，MICB糖蛋白在细胞表面表达的总量比不存在MICB无效基因的人群将近减少了一半，这样一来就减低了其作为肿瘤标志物的功能。说明其在慢性炎症和肿瘤免疫中占有举足轻重的地位[19]。

　　张彩虹.MIC基因与溃疡性结肠炎相关性的研究进展 近年来研究显示UC具有遗传易感性，主要表现在家族聚集现象、单卵双生子同患率高于双卵双生子。发病率和患病率在不同人种中差别很大,如在同一社区中(相近的生活环境) ，犹太人发病率明显高于其他人种[20]。目前，德国和英国学者有报道显示MICA基因多态性与UC无关[12, 21]。但日本报道MICA基因多态性与UC相关[22, 23]。我们已有的研究也显示有关[24]。日本人群HLAB5、HLADR2(HLADRBI*1502)与UC相关。白种人研究显示部分人群HLADR2 (HLADRBI*1501)与UC相关。我们的研究也提示HLA2DRB1与中国汉族人群的UC发病无显著相关，但与其临床表型有关[25]，同时也显示我国UC的遗传易感性与西方国家存在种族差异[26]。

　　鉴于UC亦属于自身免疫性疾病，遗传免疫机制在其发病和病程中起重要作用，并且第6号染色体HLA是UC的易感区域，研究MICA和MICB基因在UC发病中的功能具有重要意义。

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