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组织因子(TissueFactor,TF)广泛存在于多种细胞表面,同时也存在于血液中。作为一种细胞表面的受体,TF能够结合凝血因子Ⅶ(FⅦ),并激活它成为活化的凝血因子Ⅶ(FⅦa)。TF与FⅦa的复合物(TF·FⅦa)结合凝血因子Ⅹ,并激活它为活性形式(FⅩa)起始凝血级联反应。细胞表面TF活性的异常升高与血栓性疾病发生密切相关。同时TF的活性也与细胞表面蛋白酶活化受体家族(ProteaseActivatedReceptors,PARS)的激活有关,后者与肿瘤血管的生长和炎症反应密切关联。
正常生理状态下,位于细胞膜上的大部分TF分子处于低促凝血活性状态(Cryptic),需要“Decryptic”转变为活性状态。但是,对于TF由“Cryptic”向“Decryptic”转变的准确机制到目前为止并不清楚。最近有研究表明,氧化还原平衡在TF凝血活性的转变中起重要作用。
人胞质硫氧还蛋白(HumanCytosolicThioredoxin,hTrx1)是一个分子量为12kDa的小蛋白。它能分泌进入细胞外环境,也能转位进入细胞核或者细胞膜。hTrx1与硫氧还蛋白还原酶(ThioredoxinReductase,TrxR)及还原型辅酶Ⅱ(NADPH)组成的硫氧还蛋白系统是细胞内氧化还原平衡调节的中枢。已经有研究发现,hTrx1和TrxR与血栓类疾病相关。
我们的研究结果显示,在人血清和血浆中,hTrx1与TF可逆结合。这种可逆结合依赖hTrx173位的半胱氨酸残基和TF209位的半胱氨酸残基之间形成的混合二硫键。hTrx173位半胱氨酸巯基可以干扰纯化的TF或细胞膜上的TF与FⅦa结合,抑制TF的促凝血和激活PAR2信号转导途径。此外,hTrx1和TrxR还是体内氧化还原状态“感受器”,能灵敏感知NADPH/NADP+比值的改变,并将这种氧化还原信号传递给TF,改变其活性。NADPH、hTrx1和TrxR能够还原TF降低其活性。而NADP+、hTrx1和TrxR能够氧化TF升高其促凝血活性。相比之下,还原反应更容易发生。这个可逆的氧化还原反应发生在TF的胞外结构域。该区域包含Cys49/Cys57和Cys186/Cys209氧化还原对,它们处于巯基和二硫键间的动态平衡。RNA干扰抑制细胞表达hTrx1,可显著升高细胞表面TF活性。细胞培养时补充亚硒酸钠提高细胞TrxR活性,可以有效抵御H2O2诱导的TF促凝血活性。
我们的研究结果,不仅揭示了hTrx1/TrxR通过修饰TF胞外结构域中的半胱氨酸巯基,或者调节其氧化还原状态,修正TF活性异常的新机制,还为TF活性调控提供了新思路。