屋尘螨中的过敏原种类多达二三十种,其中一些是蛋白酶(protease)。最初认为蛋白酶只是一种消化酶,降解蛋白质,但后来发现它们参与到一些重要的生化过程,包括排卵、受精、发育、抗原提呈、炎症和伤口愈合等。按照蛋白酶催化机理的不同可以将其分为五类:天冬氨酸蛋白酶、金属蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、和苏氨酸蛋白酶,这五种蛋白酶均存在于人体基因组中,但只有天冬氨酸、半胱氨酸、和丝氨酸蛋白酶是过敏原。
屋尘螨第一组过敏原(Der p 1)是主要过敏原,我们把和>50%的患者反应的过敏原称为主要过敏原,流行病学证实和Derp 1反应的患者多于75%。作为半胱氨酸蛋白酶,那Derp 1的酶催化能力是否影响其致敏力呢?事实上,Derp 1可以降解内源性蛋白酶抑制剂或表面活性蛋白,增加过敏原和支气管表皮屏障下树突状细胞的接触;Derp 1 也可以影响先天免疫和获得性免疫信号;Derp 1也可能参与控制IgE的合成。有研究发现过敏原的酶催化能力可能在过敏原特异性免疫治疗(allergen specific immunotherapy, AIT)中引起不良反应,对其功能失活可能有利于AIT。也有研究建议可以将过敏原提取物的蛋白酶活性作用过敏原标准化的参数。蛋白酶影响致敏或AIT的机理是研究的热点问题。
屋尘螨中的蛋白质至少有几千种,为什么我们只对其中不足0.1%的过敏?通常认为过敏原是那些含量高且稳定的蛋白质,这可能是因为过敏原必须经过漫长的“人体旅行”还保留其活性。研究发现和粉尘螨或疥螨相比,屋尘螨中蛋白酶的含量更高,结构更稳定。除了半胱氨酸蛋白酶(Derp 1)外,又在屋尘螨中发现三种过敏原(Derp 3、Der p 6、Derp 9)是丝氨酸蛋白酶,但三种丝氨酸蛋白酶的总含量相对于Derp 1来说很少,只有3%,而Der p1的含量占到整个屋尘螨蛋白酶的22%,这也从另一个角度解释了为什么Derp 1是屋尘螨的主要过敏原。从蛋白酶结构稳定性上来说,Derp 1、3、6、9比尘螨中其他蛋白酶的平均值更稳定。
考察屋尘螨中所有的蛋白酶会发现也有些蛋白酶高表达且相对稳定,但并不是目前已经发现的过敏原,对这些蛋白酶应该进一步研究其与患者IgE的反应,或许能发现更多的蛋白酶过敏原。当然,还有更多的过敏原并不是蛋白酶,可见影响致敏(sensitization)的因素有很多,包括基因的易感性、现代卫生的生活方式、自然或人为的作用等,但蛋白酶的活性可能是众多因素中的一个。
References:
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J Allergy Clin Immunol 2017;139:1030-1032
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