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【关键词】 黏蛋白类；胆结石;综述
黏蛋白广泛分布于机体各组织黏膜的表面, 对黏膜起润滑、保护作用。黏蛋白的分布具有一定的特异性，其基因表达水平高低和蛋白分布方式的改变与胆石形成有着密切关系。现将黏蛋白在胆石病中作用的研究进展综述如下。
1 黏蛋白的种类和特性
1.1 黏蛋白的结构和种类
黏蛋白是由黏蛋白核心多肽基因编码产生的, 目前在人体内共发现15种黏蛋白[1]。黏蛋白分子由肽核心和低聚糖侧链组成,其中碳水化合物成分占分子质量的50%～90%。黏蛋白核心含有苏氨酸、丝氨酸和脯氨酸残基，各种黏蛋白之间的结构差异很大,从几百个氨基酸残基到几万个氨基酸残基不等。黏蛋白的共同特点是数目不等的串联重复序列，根据黏蛋白存在形式的不同,可分为膜结合型和分泌型两大类。膜结合型黏蛋白有Mucin1、Mucin3、Mucin4、Mucin12～13、Mucin15～17，它们共同的结构形式是:从氨基末端依次为黏蛋白样结构、表皮生长因子(EGF)样区域、N糖基化区域、第二个EGF样区域、疏水的跨膜段及胞浆内部的羧基末端，由于EGF样结构区域含有丰富的半胱氨酸残基,且与表皮生长因子受体(EGFR)配体之间有很高的同源性,从而参与细胞生长分化的信号调节。分泌型黏蛋白有Mucin2、 Mucin5AC～5B、Mucin6～9，它们共同的结构特点是其结构与von Willebrand因子(vWF)有很高的一致性。这种结构特点使黏蛋白单体之间通过二硫键连接形成二聚体和多聚体,而多聚体的形成又与分泌型黏蛋白的功能密切相关。
1.2 黏蛋白的生物学功能
分泌型黏蛋白的生物学功能是由其分泌的凝胶样物的特性决定的。分泌型黏蛋白的分子结构具有伸展特性,使其溶解体积增大,从而使胆汁的黏稠度升高。分泌型黏蛋白常在组织黏膜表面形成一层凝胶,能阻止较大分子物质如蛋白水解酶和一些毒素等的浸透，它的低聚糖链作为细胞膜表面受体,能结合入侵的病原体,从而阻止病原体与黏膜表面的接触。分泌型黏蛋白还有清除自由基的作用,同时,免疫球蛋白A(IgA)和溶菌酶也可随黏蛋白分泌到黏膜表面,以增强黏膜的抗感染能力[2]。
膜结合型黏蛋白一般位于正常导管细胞顶端,其主要功能是保持管道的开放,对管腔起润滑作用。膜结合型黏蛋白也可以黏附细菌和病毒等病原微生物,阻止这些有害物质直接作用于黏膜而起保护作用。膜结合型黏蛋白的疏水端与细胞膜脂质双分子层紧密结合,而羧基末端伸入胞浆中，能与肌动蛋白骨架相互作用进行信号转导,参与细胞间的信息传递、抗原呈递和细胞黏附,从而维持细胞极性。
两种类型的黏蛋白还参与淋巴循环、淋巴细胞活化和杀伤免疫作用。黏蛋白还能覆在肿瘤细胞表面起屏蔽作用,从而使肿瘤细胞逃避机体的免疫监视[3]。
2 黏蛋白基因在胆管系统中的表达
胆管系统中广泛地存在着黏蛋白基因的表达，这些黏蛋白基因的分布、表达和作用在不同的部位具有不同的特点。目前研究较多的是胆囊和肝内胆管黏膜中黏蛋白的表达，肝外胆管中黏蛋白的表达也越来越受到关注。黏蛋白是一种成核因子，它在胆固醇结石和胆色素结石形成中起重要作用，研究这些黏蛋白在胆管系统的表达状况及其与结石形成的关系，可为胆结石病的预防和治疗提供新的思路。
2.1 黏蛋白基因在正常胆管系统中的表达
胆管系统包括胆囊、肝内胆管和肝外胆管。正常胆囊黏膜和肝内胆管黏膜细胞存在多种黏蛋白基因的表达，其中Mucin3、Mucin6 和 Mucin5B基因的mRNA 水平呈高表达，Mucin1、Mucin5AC 和Mucin2 基因的表达较弱，而Mucin4和Mucin7无表达，这些基因中以Mucin3的表达最强、最具意义[4]。在正常胆囊黏膜和肝外胆总管黏膜上皮细胞中，也存在Mucin6的表达[5]。采用原位杂交法测得Mucin1基因的mRNA在肝内胆管上皮细胞中呈现广泛表达，免疫组化显示其呈灶状表达,其原因是Mucin1黏蛋白的抗原决定簇被“掩蔽”，免疫组化不易检测到。Mucin3是胆管系统主要黏蛋白基因,它在胆囊和肝内胆管黏膜细胞中持续恒定地表达。Mucin4 在胆囊和肝内胆管黏膜中未见明显的表达。Mucin1、Mucin3、Mucin4 是膜结合型黏蛋白，它们在胆管系统中的表达是有差异的。同样，胆管系统中分泌型黏蛋白基因，如Mucin5B、Mucin6 的mRNA呈高表达，而Mucin2和Mucin5AC表达较弱，Mucin7则无表达。不同黏蛋白的表达和分布的差异是其组织细胞特异性的反映,可能与组织细胞特定的功能有关。
2.2 黏蛋白基因在胆管系统结石中的表达
黏蛋白被公认为是一种成核因子，在胆管系统的结石形成过程中起重要作用。在胆固醇结石和胆色素结石中，黏蛋白基因的表达不尽相同，但在两种类型的结石形成过程中，黏蛋白都起着十分重要的作用。肝内胆管结石的胆汁中的黏蛋白水平也呈不同程度的升高。肝内胆管结石形成过程中，黏蛋白表达水平与结石形成密切相关 [6]。与正常肝内胆管比较,肝内胆管结石的胆管黏膜,Mucin1～3、Mucin5AC、Mucin5B和Mucin6的表达均显著性增高,分布也更弥散,染色的强度明显加深,而且出现了Mucin4的表达[7]。肝内胆管结石中，Mucin1 mRNA呈弥散表达, 但Mucin1蛋白水平表达增高,可能是在肝内胆管结石作用下,改变了Mucin1黏蛋白的糖基化,导致其抗原决定簇“去掩蔽”的缘故。Mucin2在肝内胆管结石的胆管上皮细胞呈高表达,也可呈灶状表达或弥散表达。Mucin3在胆管结石上皮细胞表达均匀,染色更深。 Mucin5AC和Mucin4在肝内胆管结石也呈现高表达，但Mucin2、Mucin3、Mucin5B表达减弱，有关文献的报道结果不一致，这可能与检测方法不同有关[8]。总之,肝内胆管结石的胆管上皮出现了多种黏蛋白基因的表达,引起了胆汁中各种黏蛋白成分的改变，这些和肝内外胆管结石的形成有关。胆囊结石黏膜中黏蛋白的表达与结石的形成密切相关[913]，有文献报道，约50%的胆囊结石黏膜中存在不同黏蛋白基因的表达[14]。肝外胆管结石包括原发性胆管结石和继发性胆管结石，继发性肝外胆管结石是胆囊结石移行到肝外胆管所致，原发性肝外胆管结石形成过程中，黏蛋白所起的作用尚未见文献报道。
3 胆汁中的黏蛋白在胆石成因中的作用
黏蛋白是结石基质的重要成分,作为一种重要的促成核因子已得到广泛研究。细菌感染和胆汁淤滞是形成胆红素钙结石(即色素性结石)的两个重要因素,各种黏蛋白的糖基结构和含量存在多样性,不同凝集素能特异性地与不同糖基结合,而细菌表面存在各种凝集素样蛋白物质,可识别和结合黏蛋白糖基，减少了细菌的流动性和被清除性。细菌感染可产生大量氧自由基,另外，细菌感染后引起的炎症反应,粒细胞在吞噬细菌时也产生大量氧自由基。氧自由基反过来可刺激胆囊黏膜上皮产生和释放大量的黏蛋白。细菌产生的细胞因子和炎症递质，如肿瘤坏死因子α(TNFα)、前列腺素E2(PGE2)通过细胞内信使物质钙离子、环磷酸腺苷酸等的介导,产生大量黏蛋白[15]。黏蛋白分子具有的黏弹性和凝胶状性质,其流动性差,为结石的形成提供了条件,大量的黏蛋白充填于胆管腔可引起胆管梗阻和胆汁淤滞,加重胆管感染，进一步促进黏蛋白的产生,形成了感染→黏蛋白产生增加→胆汁淤滞和胆管梗阻→感染的恶性循环，从而导致胆管中胆色素结石的形成。黏蛋白的交联,形成胆汁的成核环境,构成结石基质,并通过其凝聚作用,将胆红素钙的沉淀固定于结石基质中,使结石增大[5]。胆固醇结石的成因在于胆汁中胆固醇的过饱和，其中胆固醇/卵磷脂值是决定胆汁成石的重要因素。对胆固醇结石的动物模型研究发现，胆固醇结晶出现之前就存在黏蛋白的高分泌,胆汁中的高水平黏蛋白促进了胆固醇结石的形成,阿司匹林能够抑制黏蛋白的分泌，从而预防胆囊结石的形成。黏蛋白还可结合胆汁中的磷脂（主要是卵磷脂），从而使胆汁中胆固醇浓度相对升高，胆汁中的胆固醇呈现过饱和，促进胆固醇结石的形成[16]。
4 黏蛋白与胆石病的治疗
由于胆石的形成机制尚未完全阐明,当前治疗胆石症都只是对症处理。只有从胆石成因的关键环节上寻找靶点，切断胆石形成的链条，才是治疗胆石症的出路所在。这方面的一些基础研究已取得令人鼓舞的成果。Mucin1基因被封闭的大鼠喂给成石饲料,发现胆囊胆汁中黏蛋白水平显著降低,显著减少胆囊胆固醇结石的形成。可以设想应用封闭Mucin1技术方法来预防胆结石的形成。葡萄球菌肠毒素A抗体可抑制Mucin1表达，临床上是否能预防结石形成尚需进一步研究。 环氧化酶2(COX2)的抑制剂(NS398)可显著性减少炎症递质PGE2的产生,从而阻止脂多糖诱导黏蛋白的高分泌，可研发COX2抑制剂临床上用于预防胆结石的形成。Cdc2激酶短发夹RNA可降低Mucin5AC的表达，有助于预防胆结石的形成[20]。
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