懷布爾-帕拉德小體
懷布爾-帕拉德小體 (Weibel–Palade bodies, WPBs)又稱W-P小體、細管小體、韋伯潘力氏小體,是血管內皮細胞和心臟內膜細胞內的儲存顆粒。[1][2]它們合成、儲存並釋放兩種主要的分子: 血管性血友病因子和P-選擇素,因此,W-P小體在止血和炎症中有着重要作用。[3]
詞源
W-P小體最早由瑞士解剖學家Ewald R. Weibel和羅馬尼亞生理學家喬治·埃米爾·帕拉德(George Emil Palade)在1964描述。[4]1974年,帕拉德由於其對研究細胞器的功能的貢獻獲得了諾貝爾生理學和醫學獎。
組分
W-P小體內主要儲有兩種成分:一種是血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF),這是一種在凝血過程中起主要作用的多聚蛋白質[5],由於儲有長聚合物vWF,W-P小體在電鏡下呈長條狀;[6]另一種是P-選擇素[7][8],在靜息內皮細胞中P-選擇素儲存在W-P小體中,在靜息內皮細胞被炎症介質、創傷等因素激活後,P-選擇素迅速在細胞表面表達,尤其是在毛細血管後小靜脈中的內皮細胞上。P-選擇素參與介導白細胞等滾動和粘附。[9]
W-P小體中的其它成分還包括 白介素-8、嗜酸性粒細胞趨化因子-3、內皮素-1、血管生成素-2、骨保護素、P-選擇素輔因子CD63/lamp3、[10]和FUT6。
產生
多聚體形式的vWF在高爾基體中由尾對尾的vWF二聚體以頭對頭的方式組裝( D3 結構域之間形成「頭對頭」鏈間二硫鍵)。vWF多聚體凝聚並扭曲成長的螺旋形,大多數平行的微管之間由較稀疏的蛋白質結構域矩陣隔開。[11]隨後,從高爾基體出芽幾乎完全由vWF組成的有網格蛋白包被的囊泡。
未成熟的W-P小體停留在靠近細胞核的位置,在那裏它們獲得更多的膜蛋白,然後在微管和驅動蛋白的幫助下分散到整個細胞質中。[10]網格蛋白包被囊泡從未成熟的W-P小體上出芽,減少了它們的體積,濃縮了其內容物,並移除了一些選擇性的膜蛋白。成熟的魏布爾–帕拉德小體也可能相互融合。[11]
唯一在生理學上具有類似功能的細胞器是血小板的α顆粒,它也含有vWF[12]。W-P小體是vWF的主要來源[13],而α顆粒可能只起次要作用。
分泌
在細胞邊緣,W-P小體通過與細胞皮質結合,形成一個易於釋放的儲池,並從細胞內部較大的微管依賴型儲池中持續補充。[10]
W-P小體的內容物可通過三種機制分泌:一些單獨進行外排,另一些則與質膜暫時融合,僅讓較小的分子(如IL-8, CD63)擴散出去而未完全與外界環境融合,形成一種被稱作「持續接吻(lingering kiss)」的狀態。[11]此外,W-P小體也可能在細胞中聚集形成較大的分泌囊泡,進而實現多顆粒的集體釋放。[11]
分泌小體的形成是通過在小體之間插入微小的納米囊泡介導的。當W-P小體與分泌小體融合時,其其中的vWF(血管性血友病因子)由管狀結構轉變為類似意大利麵的細絲狀結構,並通過融合孔排出。關於這些分泌囊泡是否排出除vWF以外的其他內容物,或者其選擇保留哪些分子,目前仍有待確定。這種不同的釋放方式可能反映了不同生理狀態下分子子集特異性釋放的生理需求。[11]
在分泌過程中,vWF顆粒融合在一起,形成最後的「長串」。[14]
臨床意義
一些致病變異凸顯了W-P小體的重要性。VWF基因上的變異是血管性血友病的常見病因。血管性血友病在人群中的流行率估計為1%,該病最常見的特徵是長期且多變的黏膜和皮膚的出血。類似於嚴重的A型或B型血友病,III型血管性血友病是一種嚴重的出血性疾病。VWF 在初級止血過程(形成血小板塞)中起到在受傷部位招募血小板的作用,並且在次級止血過程(形成穩定的纖維蛋白網以加強和鞏固血小板塞)中作為凝血因子VIII(FVIII)的伴侶蛋白。[15][16]
參考文獻
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