半乳糖凝集素-1在炎症中的作用与研究进展

陈桔 杨志勇

摘要：半乳糖凝集素-1（Galectin-1）是半乳糖凝集素家族中重要的成员之一，在体内分布广泛，可由许多不同类型的细胞合成和分泌，并常以二聚的形式存在和发挥作用。半乳糖凝集素-1可通过抑制中性粒细胞与巨噬细胞趋化等多种途径，从而发挥抗炎和促进炎症恢复的作用。此外，半乳糖凝集素-1在过敏性接触性皮炎、急性心肌梗死、炎症性神经退行性变等炎症性疾病中，具有良好的抑制炎症的功能，从而可成为治疗炎症性疾病的潜在药理靶点。

关键词：半乳糖凝集素-1;炎症;炎症性疾病;研究进展

【中图分类号】R473 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026（2021）05-403-01

前言

半乳糖凝集素-1是半乳糖凝集素家族中的重要成员之一，在组织分布广泛，可由T细胞和巨噬细胞等类型的细胞合成和分泌，并在特异的免疫组织中明显高表达（如胎眼睛等），且通过与各种免疫细胞相互作用，从而发挥广泛的抗炎和促进炎症恢复的作用[1]。具体表现为，半乳糖凝集素-1能够抑制促炎症因子合成，并抑制中性粒细胞与巨噬细胞趋化作用、肥大细胞脱颗粒等[1]。此外，半乳糖凝集素-1在多种炎症性疾病中，具有良好的抑制炎症的功能。在这篇综述中，将着重讨论半乳糖凝集素-1在炎症反应过程中、以及在炎症性疾病中的作用。

1 半乳糖凝集素-1的结构与功能

半乳糖凝集素-1是最早发现的重要半乳糖凝集素家族成员之一，由位于人类22q12染色体上的LSGALSI基因编码，其结构简单，由135个氨基酸组成，常以二聚的形式存在并发挥作用，属于典型的原型结构半乳糖凝集素[2]。目前，研究发现半乳糖凝集素-1具有多种生物学功能，如RAS基因在人类肿瘤中频繁突变，半乳糖凝集素-1可以与RAS相互作用，并促进后者在细胞膜的锚定，进而促进肿瘤恶性转化。此外，通过敲除与过表达半乳糖凝集素-1基因等手段，发现其可通过参与DNA损伤修复的H-RAS依赖途径，介导HeLa细胞的抗辐射作用。最有意思的是，半乳糖凝集素-1可以通过与各种免疫细胞相互作用，从而发挥广泛的抗炎和促进炎症恢复的作用[2]。

2 半乳糖凝集素-1在炎症反应过程中的作用

半乳糖凝集素-1在急性和慢性炎症动物模型中发挥免疫调节和抗炎作用，且其在外周血中的含量增高，通常与炎症高峰相关，提示它可能具有清除炎症的功能[3]。半乳糖凝集素-1在炎症组织的血管内皮细胞中高度表达，并在体外与体内实验中，发现人外源性重组半乳糖凝集素-1可以调节炎症环境中白细胞-血管内皮细胞之间的相互作用，进而抑制白细胞的趋化和跨内皮迁移[3]，这与局部炎症相关基因的表达水平和炎症细胞的浸润降低有关。此外，在炎症反应过程中，半乳糖凝集素-1可以通过调控干扰素β，进而促进巨噬细胞的重编程和发挥促进炎症消退的作用[3]。此外，研究表明半乳糖凝集素-1在人类淋巴管内皮细胞中有很高的表达，且其沉积在细胞外基质中，并选择性地调节特定的人类树突状细胞亚群的迁移。

3 半乳糖凝集素-1在炎症疾病中的作用

3.1过敏性接触性皮炎，

该病是一种常见的T细胞介导的炎症性皮肤病，其特征是皮肤发红、发痒、肿胀和开裂，其可由直接接触过敏原和/或刺激性半抗原引起的。研究表明，过敏性接触性皮炎动物模型实验中，发现半乳糖凝集素-1基因缺陷小鼠比野生型小鼠表现出更持久的皮肤炎症，且CD8+ T细胞和中性粒细胞在基因缺陷小鼠的皮肤中大量浸润。在致敏作用后，半乳糖凝集素-1基因缺陷小鼠的记忆性CD8+ T细胞和分泌干扰素γ的CD8+ T细胞明显增加。此外，半乳糖凝集素-1基因缺陷，不会影响CD4+和CD8+ T细胞从血液转移到淋巴结或皮肤，并证实CD8+ T淋巴细胞上的内源性半乳糖凝集素-1在调控接触性超敏模型中，起重要保护作用[4]。

3.2眼部炎症

研究表明，半乳糖凝集素-1可以明显抑制动物模型眼内中性粒细胞的浸润、抑制IL-1β、IL-6和单核细胞趋化蛋白-1的产生、减轻眼部组织炎症的病理学表现，并在体外ARPE-19细胞实验中发现半乳糖凝集素-1可以明显抑制LPS刺激细胞内环氧合酶-2（COX-2）的表达、减少细胞因子的释放，作用效果与地塞米松相似[5]。

3.3急性心肌梗死（AMI）

在AMI发生后7天的小鼠心臟和终末期慢性心力衰竭患者的心脏中，半乳糖凝集素-1的表达水平显著增加，而且其主要定位于梗死区炎性浸润周围的心肌细胞，不在偏远区域[6]。模拟心肌缺氧状态或利用促炎细胞因子干预，均选择性增加小鼠心肌细胞半乳糖凝集素-1的表达水平，而抗炎细胞因子对半乳糖凝集素-1的表达水平，无明显抑制作用。与野生型小鼠相比，半乳糖凝集素-1基因缺陷（Lgals1（-/-））小鼠的心脏炎症反应增强，具体表现为巨噬细胞、自然杀伤细胞和总T细胞数量增加，但调节性T细胞频率降低，导致心功能和心室重构受损。利用半乳糖凝集素-1给予治疗，可减轻急性心肌梗死后再灌注小鼠心脏的损伤[6]。

3.4炎症介导的神经退行性改变

该病常发生在多发性硬化症（MS）及其动物模型、自身免疫性脑脊髓炎（EAE）的急性期和慢性期，而被激活的小胶质细胞在这过程中扮演的重要角色。然而，半乳糖凝集素-1是激活小胶质细胞的关键调节因子，其通过p38 MAPK、CREB和NF-κB的信号通路发挥该作用，并有效抑制炎症因子的表达[7]。此外，半乳糖凝集素-1与小胶质细胞表面CD45的核心O-糖链结合后，可增强该细胞的磷酸酶活性，并抑制其介导神经退行性改变的功能。

3.5肠道炎症性疾病

在肠道炎症性疾病中，半乳糖凝集素-1表达水平增高，并在缓解炎症和恢复粘膜稳态方面发挥了重要作用。同时，在食物过敏性小鼠模型实验中，证实半乳糖凝集素-1可以通过降低组胺、Ig-E、IL-4和肠道粘液分泌，进而降低肠道的过敏性炎症反应[8]。

4 结语

半乳糖凝集素-1在体内分布广泛，通过与肥大细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等多种免疫细胞相互作用，进而能够下调促炎症因子合成，并发挥抗炎和促进炎症恢复的作用。此外，半乳糖凝集素-1在过敏性接触性皮炎等炎症疾病中，具有良好的抑制炎症、改善局部病理改变，可成为治疗炎症性疾病的潜在药理靶点。

参考文献：

[1]秦欣欣，孙红梅，赵海平，等.半乳糖凝集素1蛋白及其生物学功能[J].中国畜牧兽医，2012，39（06）：141-145.

[2]张雷，汪庚明，刘学刚.半乳糖凝集素-1与恶性肿瘤的关系及其机制[J].沈阳医学院学报，2018，20（02）：157-161.

[3]欧阳青，李慧，阎昱升，等.半乳糖凝集素3对免疫细胞功能和炎症因子分泌影响的研究进展[J].中国临床医生杂志，2018，46（01）：16-18.

[4]程庆，王晓华，吕萍，等.半乳糖凝集素与皮肤病研究进展[J].中国麻风皮肤病杂志，2018，34（08）：506-509.

[5]Zanon Cde F，Sonehara NM，Girol AP，et al.Protective effects of the galectin-1 protein on in vivo and in vitro models of ocular inflammation[J].Mol Vis，2015，21：1036-50.PMID：26392742.

[6]孙宏超，金凤表，侯维娜，等.半乳糖凝集素-3与心力衰竭的研究进展[J].承德医学院学报，2017，34（02）：151-154.

[7]张露允.β-1，3-半乳糖基转移酶2基因敲除对老年小鼠海马神经炎症的影响[D].锦州医科大学，2019.

[8]Xie RD，Xu LZ，Yang LT，et al.Galectin-1 inhibits oral-intestinal allergy syndrome[J].Oncotarget，2017，8（8）：13214-13222.PMID：28086216.

第一作者：陳桔（1988-01），男（汉族），湖南浏阳，硕士学位，电子科技大学医学院附属妇女儿童医院·成都市妇女儿童中心医院儿童重症医学科，住院医师，研究方向：儿童危重症疾病。

通讯作者：杨志勇（1978-07），男（汉族），广西桂平，硕士学位，广西医科大学第一附属医院儿科，主任医师，研究方向：儿童危重症疾病。

1.电子科技大学医学院附属妇女儿童医院·成都市妇女儿童中心医院儿童重症医学科 四川成都 610000 2*.广西医科大学第一附属医院儿科 广西南宁 530021