凝集素

　　凝集素（Lectin)是指一種從各種植物，無脊椎動物和高等動物中提純的糖蛋白或結合糖的蛋白，因其能凝集紅血球（含血型物質)，故名凝集素。其常見種類見表6-1。常用的為植物

表6—1 常見的凝集素一覽表

　　凝集素（Phytoagglutin, PNA)，通常以其被提取的植物命名，如刀豆素A（Conconvalina,ConA)、麥胚素（Wheat germ agglutinin, WGA)、花生凝集素（Peanut agglutinin, PNA)和大豆凝集素（Soybean agglutinin, SBA)等，凝集素是它們的總稱。凝集素不是來源或參與免疫反應的產(chǎn)物，它們之所以被收入本書，是由于凝集素具有的某些“親合”特性，能被免疫細胞化學技術方法所應用。因此，Ponder（1983)提出應稱“凝集素組織化學”而不能稱為“凝集素免疫組織化學”。

　　一、凝集素的特性

　　凝集素具有多方面的特性，在此我們僅簡要提及其與免疫細胞化學技術方法應用有關的某些特性。我們知道，生物膜中含有一定量的糖類，主要以糖蛋白和糖脂的形式存在。凝集素最大的特點在于它們能識別糖蛋白和糖肽中，特別是細胞膜中復雜的碳水化合物結構，即細胞膜表面的碳脂化合物決定簇。一種凝集素具有對某一種特異性糖基專一性結合的能力，如刀豆素與α—D—吡喃糖基甘露糖（α—D—Mannopyranosy)結合；麥芽素與N—乙酰糖胺（N—acetyl glucosamine)結合；菜豆凝集素與N—乙酰乳糖胺結合（見本章　表6—1)。 因此，凝集素可以作為一種探針來研究細胞膜上特定的糖基。另一方面，凝集素具有多價結合能力，能與熒光素、生物素、酶、膠體金和鐵蛋白等示蹤物結合，從而在光鏡與/或電鏡水平顯示其結合部位。

　　二、凝集素的應用

　　一般認為細胞膜上特定的糖基可用以區(qū)別細胞的類型和反映細胞在分化、成熟和腫瘤細胞性變中的變化。僅在某些特殊的例子，其細胞結合凝集素的性能可以預先估計，如雙花扁豆素之于血型A物質的特異性，荊豆凝集素之于血型O物質2—L—巖藻糖的特異性，然而在絕大多數(shù)情況下，關于由凝集素所識別的碳水化合物決定簇的種類，關于攜帶決定簇的分子的性質和機能，完全憑實驗經(jīng)驗去發(fā)現(xiàn)。

　　1．作為細胞分化和成熟的標記 　應用凝集素作為細胞分化的標志，在這方面的應用報告最多，而且研究比較集中于血細胞，特別是淋巴細胞的分群。如Rose（1980)等發(fā)現(xiàn)在小鼠胸腺皮質內不成熟的T淋巴細胞呈PNA陽性反應，在小鼠小腸集合淋巴小結的生發(fā)中心也發(fā)現(xiàn)有20%左右的PNA陽性反應細胞，后者是否屬于不成熟的T淋巴細胞，是值得進一步研究的問題。Newman等（1979)以熒光素標記凝集素PNA，發(fā)現(xiàn)在大鼠乳腺上皮的不同分化時期顯示不同的熒光強度。在不成熟的大鼠乳腺上皮細胞，熒光弱或無，隨著性成熟期到妊娠期乳腺上皮熒光程度逐漸加強，而泌乳期熒光強度達最高峰。在皮膚角質細胞自基底向表層分化、成熟的過程中，細胞表面的碳水化合物的分布和性質都在改變。Brabed等（1981)應用新生大鼠皮膚的實驗表明，皮膚各層細胞分別與不同的凝集素相結合。麥芽素與角質化細胞相結合，蓖麻素與棘細胞和基底細胞相結合，而荊豆凝集素標記在棘細胞的表面。在成肌細胞（myeoblast)的分化與成熟過程中，Winaod 和Luzzati（1975)注意到類似的皮膚的改變。

　　2．作為細胞特殊類型的標記　Kivela和Farkkanen（1987)發(fā)現(xiàn)在人視網(wǎng)膜，PNA標記視錐細胞而不標記視桿細胞。在乳腺、乳腺上皮細胞呈PNA陽性反應而肌上皮細胞和間質細胞呈PNA陰性反應。以多種凝集素對小鼠、大鼠和兔的腎組織切片進行染色結果表明，刀豆素A和蓖麻素存在于腎臟的各部，PNA和雙花扁豆凝集素（DBA)主要分布于遠曲小管和集合小管上皮細胞，荊豆凝集素（UEA)主要分布在血管內皮細胞，而麥芽素分布在腎小球。應用DBA對RIII和DDK品種的小鼠研究表明，DBA主要結合在各種組織內毛細血管內皮細胞上，電鏡觀察顯示DBA結合在內皮細胞的表面，在趣的是在RIII品系小鼠某些組織的內皮細胞顯示肯定的DBA陰性反應，說明同一種屬動物的血管內皮細胞也存在有組織特異性的差別。Streit和Kreutzberg（1987)發(fā)現(xiàn)Griffonia Simplicifolia凝集素特異性標記面神經(jīng)節(jié)　內的小膠質細胞，其它類型的膠質細胞如星狀膠質細胞（astrocyte)等都顯示陰性反應。在切斷面神經(jīng)后，增殖的小膠質細胞對Griffonia Simplicifolia凝集素的反應加強，免疫電鏡觀察表明，凝集素主要沉積在細胞膜或小膠質細胞突起的軸膜表面，特異性結合糖基是α—D—半乳糖。上海醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院免疫病理室應用12種凝集素（表6-1)對人胚胎及各種正常組織進行了系統(tǒng)的凝集素受體的定位研究，結果表明，凝集素受體的分布并無即定規(guī)律可尋。如胃粘膜主細胞為PNA受體，而壁細胞為BSL受體，雙花扁豆受體（DBA)主要出現(xiàn)在大腸部份。

　　3．在腫瘤中凝集素結合的改變 　腫瘤細胞伴有細胞膜的改變，細胞膜上的糖基也會產(chǎn)生相應的變化，可用凝集素檢測出來。大量研究發(fā)現(xiàn)，凝集素可作為腫瘤組織源性的標記、腫瘤特異性診斷的標志、腫瘤惡性的標記和不同腫瘤的分化標記。如張華忠等（1987)報道115例胃癌標記PHA陽性率高達90.43%，而正常胃粘膜基本是陰性，故認為PHA是胃癌的診斷性標志。BSA對乳腺惡性腫瘤陽性率達79%，而對良性病變均呈陰性反應，提示BSA可能為乳腺惡性腫瘤的相關標志。凝集素還有助于判別腫瘤的組織類型，如神經(jīng)系統(tǒng)星形細胞瘤ConA陽性，小膠質細胞瘤陰性，腎腺癌UEA1陰性，透明細胞癌陽性。

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