1、貳、壁脂酸 (Lipoteichoic Acid, LTA) 壁脂酸是構成革蘭氏陽性菌 細胞壁的成分之一，當溶解酉每 (lysozyme)或抗生素如盤尼西林 ， 造成細菌溶解時 ， 壁脂酸會被釋放出來 (Ginsbrug, 2002)。 當發炎反應發生時 ， 壁脂酸促使巨噬細胞活化，釋放致發炎的細胞激素，如腫瘤壞死因子 (tumor necrosis factor, TNF)、 介白質 -1、 -6 及 -8 等 ， 造成休克及多重器官衰竭 (DeKimpe et al., 1995)；在 2002 年，學者利用動物實驗的研究，指出壁脂酸的 確會引發腦脊髓炎及腦膜炎 ， 這 些發炎結果也同樣會
2、造成敗血性休克 及多重器官衰竭 (Ginsburg, 2002)。 另 外 ， 研 究指出 ， 壁 脂酸刺激培養中的巨噬細胞及血管平滑肌細胞而增加一氧化氮的產生 ， 這 過程是經 由iNOS 的表現。 NO 的增加會造成循環衰竭（低血壓、心率不整等） ，肝細胞損傷，呼吸系統失去 功能及代謝性酸中毒 (Kengatharan et al., 1996)。 經 由脂壁酸刺激巨噬細胞表現 iNOS 的訊息傳遞機轉則跟酪胺酸 酉每 (tyrosine kinase)及細胞核因子 B (NF B)有關 (DeKimpe et al., 1995; Kengatharan et al., 1996)。 所
3、 以由以上證據知道 ， 壁 脂酸在革蘭氏陽性菌造成的感染及感染後的結果具有重要的角色 ， 然 而目前 並沒有證據顯示壁脂酸是否可活化小神經膠細胞引發產生 NO 及其可能的訊息傳遞路徑。 參、細菌毒素活化免疫細胞之可能訊息傳遞路徑 一、細菌毒素引發免疫細胞活化的可能受體 在巨噬細胞細胞有許多內毒素受體 (LPS receptors)，像 CD14 受體、補體第三型受體及清道夫受體 (scavenger receptors) (Xie et al., 51994; Ingalls et al., 1995; Wright et al., 1989; Wright et al., 1990)。補體第
4、三型受體是一種整合質 (integrin)，也叫做 CD11b/CD18。整合質是一種穿膜醣蛋白 (transmembrane glycoprotein)家族 ， 調 節細胞與細胞及細胞與基質間 (cell-cell, cell-substrate)的交互作用 (Rubel et al., 1999)。靜止的小神經膠細胞就會表現補體第三型受體 ， 但 是當小神經膠細 胞被活化時，會表現更多 (upregulated upon activation) (Stollg and Jander, 1999)。在活化的小神經膠細胞，補體第三型受體是其中一種最早的upregulated markers (
5、Gehrmann et al., 1995)， 並且在所有的病變情況，它的表現會增加 。 在 小神經膠細胞的細胞膜表面 ， 補 體第三型受體會跟細菌分子結合 ， 此 時補體第三型受體的作用是噬菌作用時及細胞 內多種訊息傳遞路徑之活化因子的強力媒介 (Ehlers, 2000)。 CD14 受體，分子量 55 kDa，是一種 glycosylphosphatidylinositol (GPI)-linked protein，存在於骨髓性細胞包括單核白血球及巨噬細胞(Ulvestad et al., 1994; Becher et al., 1996)， 其 主要功能被認為是內毒素的受體 (Wri
6、ght et al., 1990)。 內 毒素是革蘭氏陰性菌細胞壁外的主要成分，當內毒素跟 內毒素結合蛋白 (LPS binding protein, LBP)形成複合體時，就會跟 CD14 受體結合促使細胞活化 (Wright et al., 1990; Ulevitch and Tobias, 1995)。不管在 in vivo 或 in vitro 的情況，內毒素廣泛的被應用在活化的小神經膠細胞 (Aloisi, 2001)，而且當小神經膠細胞給予 LPS 刺激時，其 CD14 受體會快速的調升 (Becher and Antel, 1996) 。 另 外 ， 有研究指出革蘭氏陽性菌細胞
7、壁產物壁脂酸也會專 一性地跟細胞膜上的 CD14 受體結合 ， 活化補體的連鎖反應 ， 進 而引發免疫毒殺作用 (Ginsburg, 2002)。在免疫系統， CD14 受體可媒介發 炎過程的許多事件，包括活化數種胞內的訊息傳遞路徑，如 NF-B 及MAPKs (mitogen-activated protein kinases)(Guna and Mackman, 2001)。 6清道夫受體是細胞的表面蛋白質 ， 分 子量 95 kDa， 可 以調節細胞粘連作用、吞噬作用及胞內訊息傳遞作用等 (Husemann et al., 2002)；該受體也可以跟細菌毒素如內毒素等結合 (Kirika
8、e et al., 1998)。清 道夫受體 B 類 (Class B scavenger receptor)，又稱 CD36 受體，存在於單核白血球 、 巨 噬細胞 、 血小板和心肌細胞 (Febbraio et al., 2001)。 Coraci等學者 (2002)利用高敏感免疫染色發現， 在正常成人腦內的血管內皮細胞及小神經膠細胞也會表現 CD36，後者可和 fibrillar -amyloid 結合，所以作者認為 CD36 可能是 AD 的致病原。在 2002 年， Moore等學者用抗 CD36 抗體，發現該抗體可抑制經由 -amyloid 引發小 神經膠細胞及巨噬細胞產生 H2O
9、2。 作者也發現 -amyloid 刺激小神經膠細胞活化 MAPKs 確實是透過小神經膠細胞上 CD36 受體。 二、細菌毒素引發免疫細胞活化的可能可能訊息傳遞路徑 MAPKs 是一群絲胺酸 /蘇胺酸 (serine/threonine)的激 酉每 。在哺乳類細胞內， MAPKs 包括四類激 酉每 ，分別是 (1) extracellular signal-regulated kinases，簡 稱 ERK 1/2，也 就 是 p44/42 MAPK； (2) p38 MAPK； (3) c-jun N-terminal kinases (JNKs)，也 被 稱 為 stress-activa
10、ted protein kinases 及 (4) ERK5/big MAP kinase 1 (BMK1)。許多學者指出在 LPS 所引起的訊息傳遞路徑中 ， MAP kinases 的活化扮演一個重 要的角色，而且 LPS 刺激小神經膠細胞可以活化主要的三條 MAP kinases 路徑 (如 ERK、 p38 及 JNK) (Pyo et al., 1998)。 (一 ) ERK 訊息傳遞路徑 許多研究 (Bhat et al., 1998; Han et al., 2002; Monier et al., 2002; Watters et al., 2002)都證實細菌毒素活化小神經膠
11、細胞及巨噬細胞跟MAPKs 的 ERK 有關。 Watters 等學者 (2002)證實 LPS 刺激巨噬細胞7(murine macrophages RAW 264.7)會活化 ERK； 作 者再利用 ERK 抑制劑 (U0126)處理發現該抑制劑對 LPS 引發巨噬細胞產生 NO 的現象並沒有抑制作用。這個結果類似 Han 等作者 (2002)的發現，他們證實LPS 刺激 BV2 小神經膠細胞株後也會活化 ERK。同 樣 地 Bhat 等學者(1998)利用 LPS 處理初級培養中小神經膠細胞 ， 證 實會使小神經膠 細胞 ERK 活化，而該作者利用另一種 ERK 抑制劑 (PD98059
12、)卻發現該抑制劑對 LPS 刺激小神經膠細胞誘導 iNOS 表 現 進而產生 NO 有抑制作用。最近， Monier 等學者 (2002)利用革蘭氏陽性菌 (肺炎雙球菌細胞壁 )處理 RAW 264.7 巨噬細胞，也發現會引發巨噬細胞 iNOS 表現進而產生 NO。由上述證據顯示，革蘭氏陽性及陰性菌或其產物 活化免疫細胞跟 ERK 有關。 ERK 的活化是因為其上游的 MEK1 及MEK2 被磷酸化 (Cuenda et al., 1997)，並且其磷酸化的要素是Thr-Glu-Tyr motif (Hanks and Hunter, 1995)。 ERK 的活化，一般認為和細胞的生長、分化與
13、存活有關 (Kruse et al., 2002) (二 ) p38 訊息傳遞路徑 p38 有四種 isoforms (、 、 、 )， 其 isoforms 也包含有 Thr-Gly-Tur motif (Hanks and Hunter, 1995)；而發炎細胞會活化不同的 p38 isoforms。單核白血球及巨噬細胞存在有 p38 isoform 卻沒有 p38 isoform (Hale et al., 1999)， 而 後者存在於內皮細胞 。 Hale 等學者 (1999)利用 LPS 刺激巨噬細胞發現只有 p38 isoform 會被磷酸化，所以 有學者推論 p38 isofor
14、m 在小神經膠細胞的發炎反應中扮演一個中樞的角色 (Koistinaho and Koistinaho, 2002)。 1998 年， Bhat 等學者利用LPS 刺激初級培養中小神經膠細胞 ， 證 實 LPS 會活化 p38，誘 導 iNOS表現並產生 NO；當給予 p38 抑制劑 (SB203580)時，則會抑制小神經膠細胞產生 NO。 Han 及 Watters 等學者 (2002)也證實 LPS 刺激 BV28小神經膠細胞株產生 NO 跟 p38 有關。類似的結果發生在 Monier 等學者 (2002)的研究中，他們證實革蘭氏陽性 菌肺炎雙球菌細胞壁處理RAW 264.7 巨噬細胞產
15、生 NO 的過程也是經由 p38 的路徑 。 由以上結果知道細菌毒素引發的發炎反應跟 p38 有關 ， 確 實一般也都認為活化p38 跟細胞發炎反應與凋亡有關 (Jeohn et al., 2002)。 (三 ) JNK 訊息傳遞路徑 JNK 被認定是一種壓力活化蛋白質激 酉每 (steess-activated protein kinases, SAPK)。 1997 年 ， 有學者證實 sodium nitroprusside (SNP)刺激HEK293 細胞 NO 的產生是經由活化 JNK 的路徑 ， 並 且當細胞給於處理 N-acetylcysteine(一種 NO 抑制劑 )， 則會
16、抑制 JNK 的活性 (Kim et al., 1997)。該 作 者 、 Han 等學者 (2002)及 Watters 等學者 (2002)又利用 LPS處理 BV2 小神經膠細胞株也證實會活化 JNK，而 此 時 JNK 的活化也會被 S-ethlisothiourea (一種 NOS 抑制劑 )所抑制 (Kim et al., 1997)。同樣的，有學者發現 LPS 刺激 BV2 小神經膠細胞或初級培養的小神經膠細胞或巨噬細胞後 ， 會 活化 JNK 且進一步釋放細胞激素 （ Pyo et al., 1998; Han et al., 2002; Hidding et al., 2002） 。 一般認為 ， JNK 在調節細胞死亡扮演一個重要的角色 ， 有研究指出當 human immunodeficiency virus type I (HIV-I)感染人類時 ， 其病毒蛋白質外衣 gp120 會引發人類神經元凋亡是活化 JNK 的結果 (Lannuzel et al., 1997)。因此， JNK 的活化大都認為和細胞凋亡 (apoptosis)有關。綜合上述證據顯示，細菌毒素或免疫刺激劑活化免疫細胞產生 NO，其訊息傳遞路徑跟細菌毒素受體及 MAPKs 有密切的相關，但是革蘭氏陽性菌細胞壁產物 -壁脂酸是否可活化初級培養的小 神經膠細胞，目前並不清楚。 9
