摘要巨噬细胞炎症蛋白-2（MIP-2）目前主要包括MIP-2α和MIP-2β，即生长相关癌基因Gro（Groβ和Groγ），其受体为CXCR2/IL-8RB，除广泛参与免疫调节、血管形成外，还是一种具有正负双向调控造血功能的CXC类趋化因子。

《中国图书资料分类法》分类号R73

趋化因子（chemokine,CK）是1992年在一次国际研讨会上学者们建议把对白细胞有趋化作用，具有保守的半胱氨酸序列和肝素结合区的小分子量（8～10 kD）的细胞因子(chemoattractant cytokine)的简称。除广泛参与各种炎症反应、免疫应答、血管形成、病毒感染等多种生理和病理过程外，还具有调控造血的功能。参与造血调控的趋化因子主要有基质细胞源性因子-1(stromal cell derived factor-1,SDF-1)、血小板因子-4(platelet factor-4,PF-4)、巨噬细胞炎症蛋白-1(macrophage inflammatory protein-1,MIP-1)和巨噬细胞炎症蛋白-2(macrophage inflammatory protein-2,MIP-2)。

1MIP-2的来源和结构特点

MIP-2首先是1988年由Wolpe SD等在分离到MIP-1后，从经内毒素LPS刺激后的小鼠巨噬细胞株RAW264.7的上清中，用肝素亲和柱分离得到的。所得到的天然nMIP-2是一分子量为6 kD，对肝素有亲和力的细胞因子，对白细胞有趋化作用，与PF-4和GRO/KC基因产物gro/kc有同源性。研究表明,小鼠来源的nMIP-2和nMIP-1对人和小鼠的CFU-GM都有正向调控作用。随后从LPS刺激的小鼠RAW264.7细胞又克隆了小鼠的MIP-2cDNA，并进一步从LPS刺激的人U937细胞中寻找人的同源基因^［1］。表明hMIP-2分hMIP-2α和hMIP-2β两种亚型。

hMIP-2α和hMIP-2β间的同源性为86.9%，hMIP-2α和hMIP-2β与gro/MGSA间的同源性分别为89.7%和87.9%。小鼠MIP-2与人MIP-2α和MIP-2β的同源性分别为57.2%和54.1%。小鼠MIP-2与人MIP-2间无种属特异性。人gro(growth related oncogene)生长相关原癌基因产物，是一种与炎症反应和细胞生长调节相关的细胞因子，是gro基因的表达产物，gro也即是MGSA。MGSA(melanoma growth stimulatory activity)是由体外有刺激黑素细胞生长活性而得名，并且是从黑素细胞系Hs294T的培养上清中得到的，在其他肾、前列腺的肉瘤培养上清中也能得到。小鼠的GRO称为KC。大鼠的KC为CINC(cytokine induced neutrophils chemoattractant),包括：CINC-1, CINC-2α,CINC-2β,CINC-3，而CINC-3就是MIP-2，与小鼠的MIP-2的核苷酸和氨基酸的同源性分别达90.3%和86%。

几乎与此同时期，Haskill S从人的贴壁巨噬细胞文库和钙离子载体刺激的白细胞文库中克隆到了与GROα／MGSA同源度分别达93%和82%的GROβ和GROγ。核苷酸和氨基酸序列证明GROβ和GROγ分别就是hMIP-2和hMIP-2β。

MIP-2属于含有ELR motif 的CXC亚家族，保守的4个半胱氨酸(Cys)构成2对二硫键，离N端最近的2个Cys间隔着1个非保守的氨基酸。C端有肝素结合区，可介导MIP-2与细胞外基质分子或内皮细胞上的蛋白聚糖（proteoglycans）糖胺聚糖链（glycosaminoglycan，GAG）相结合。人MIP-2基因定位在4q13或4q12～21。MIP-2基因含有CXC类趋化因子的典型的4个外显子/3个内含子结构，其5’侧翼区有AP-3，SP-1，HGRE.7NF-kB，NF-IL-6，IFN-1等核因子结合部位。5’侧翼区的元素有：糖皮质激素受体元素、热休克元素、LPS反应元素、IL-1/TNF反应元素^［2］。其高亲和力受体为CXCR2,也就是IL-8RB，与IL-8,Groα,NAP-2,ENA-78,GCP-2共用同一受体，其亲和力大小次序是：Groγ(1 nmol/L)＞IL-8(4 nmol/L) ～Groα(5 nmol/L) ～Groβ(6 nmol/L) ～NAP-2(7 nmol/L) ＞ ENA-78(11 nmol/L)。对CXCR1/IL-8RA也有一定的结合能力，其亲和力大小次序是：IL-8(4 nmol/L) ＞＞ ENA-78（40 nmol/L）～NAP-2(45 nmol/L) ＞ Groγ(63 nmol/L)～ Groα(65 nmol/L) ＞＞Groβ（Ahuja S & Murphy PM）。CXCR1和CXCR2基因定位在2q21或2q34～35，受体N端附近的氨基酸及其形成的一对二硫键和膜外的第1,2襻间形成的另一对二硫键构成了结合配体的特异性。CXCR1和CXCR2的氨基酸序列同源性达78%。小鼠MIP-2与人CXCR2结合Kd值为5.7 nmol/L，与小鼠CXCR2结合Kd值为6.8 nmol/L,每个人中性粒细胞上约有30 000～80 000个受体结合位点。CXCR2^-/-基因敲除小鼠脾脏增大和淋巴节肿大（lymphoadenopathy），同时外周血循环B细胞和中性粒细胞数目增加。

MIP-2的细胞表达谱很广，包括巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞、肠系膜细胞、淋巴细胞、树突状细胞、肿瘤细胞等。表达CXCR2的靶细胞主要有中性粒细胞、内皮细胞、T细胞、嗜碱性粒细胞、肿瘤细胞，在髓样造血前体细胞上是表达的，但对正常造血细胞是否表达不得而知。CXCR2能进行快速的再循环。CXCR2的表达受其配体的自身下调。MIP-2的主要诱导剂有LPS、IL-1、TNF、钙离子载体、病毒细菌等，TGF-β、IL-4等能上调MIP-2表达。MIP-2的主要抑制剂有乙酰水杨酸，地塞米松及日本新研制的Ferulic adcid。

MIP-2与造血调控的研究成为热门。以Broxmeyer HE^［3～6］领导的小组的工作较为有意思。但总的来说，MIP-2在造血调控中的作用并不是很明确，同时也不是主要的造血调控因子，大都是起到一个协同或影响作用（详见下文）。而对造血调控起较大作用的是基质细胞来源因子SDF-1和作用明确的对造血有可逆性抑制保护作用的血小板因子PF-4。1995年以后大部分MIP研究转向，与白细胞再循环（leukocyte traffic or recruitment）、炎症反应、免疫应答、血管形成、缺血再灌注损伤等关系，以及MIP等趋化因子及其拮抗剂或单抗在抗炎症、抗肿瘤中的作用等研究。以腺病毒介导的MIP-2基因治疗也散见报道。1996，1997两年是趋化因子与HIV及基于GenBank EST date base 的寻找新的趋化因子家族成员的两年。由趋化因子及其受体介导的信号传导的研究，趋化因子及其受体的Knockout的研究也方兴未艾。

2MIP-2与造血

Broxmeyer HE等是最早对MIP-2和MIP-1进行较为连续的研究。一开始他们的兴趣或许是想寻找新的造血刺激因子，1988～1989年刚刚分离到nmMIP-1和nmMIP-2时，Broxmeyer HE在NCI和NIH的资助下，研究了nmMIP-1和nmMIP-2与重组的小鼠和人GM-CSF，G-CSF，M-CSF，muti-CSF，EPO和 IL-1， IL-3， IL-6 及TNF， IFN-α，β，γ等的协同刺激人和小鼠造血作用。结果表明，nmMIP-1和nmMIP-2能加强人和小鼠骨髓CFU-GM 的形成，尽管从数据来看效果并不十分理想，且没有CFU-E，BFU-E，CFU-Meg，CFU-GEMM等集落的结果。但随后又进行了重组的小鼠rMIP-1α，rMIP-1β和rMIP-2对造血调控作用。这时国际上已悄然兴起造血抑制因子的研究热潮。所以这一次，Broxmeyer HE把注意力转到负向调控的研究上了。他以rMIP-1α，rMIP-1β，rMIP-2重复了MIP协同rmGMCSF和rhGM-CSF促进人和小鼠骨髓细胞CFU-GM集落形成的实验，及MIP不能协同EPO促进hBFU-E的形成的实验。但他以制备的MIP-1、MIP-2单抗去中和rMIP-1α，rMIP-1β，rMIP-2促进CFU-GM集落的形成。他还研究了不同浓度（200～400 ng/ml） nMIP-2和rMIP-1α，rMIP-1β，rMIP-2，与不同EPO1 U/ml＼rhIL-3 200 U/ml＼rhGM-CSF 200 U/ml组合，对分选到的300个早期人骨髓造血祖细胞CD34^＋＋＋HLA-DR⁺，形成CFU-GEMM、BFU-E、CFU-GM的抑制作用的实验。结果表明，nMIP-2和rMIP-1α对早期造血祖细胞有抑制作用，且达42%～75%,文中只给出了BFU-E的数据，而CFU-GEMM、CFU-GM的数据却不知处于何种考虑没有给出。而rMIP-1β，rMIP-2没有这种作用，并认为这是MIP对早期造血祖细胞的直接作用。Broxmeyer HE最后提示，rMIP-1α，rMIP-1β，rMIP-2有直接促进髓系成熟祖细胞的活性，而rMIP-1有直接抑制更（早期）不成熟的祖细胞的活性。这种作用似乎与PF-4对造血有可逆性抑制保护作用相似，那么就有可能运用于放化疗病人，保护其早期造血干祖细胞。Broxmeyer HE于1992年发表的结果说明，MIP和PF4，IL-8，NAP-2等单独或只有一个刺激因子如GM-CSF,EPO的条件下对造血没有刺激作用，而且，MIP-1α，MIP-2α，PF-4，IL-8对GM-CSF+SCF刺激的髓系造血CFU-GM有剂量依赖抑制效应；对分选到的低密度CD34⁺⁺⁺HLA-DR⁺早期人骨髓造血祖细胞的抑制作用更明显，达88.4%。极低浓度的各种抑制趋化因子有强烈的协同作用。相反，MIP-1β，MIP-2β，Groα，NAP-2没有抑制和协同抑制作用。MIP-1β对MIP-1α，Gro-α和MIP-2β对PF4，IL-8的阻断抑制效应，表明阻断剂要超过5倍以上才能反转抑制效应。

1997年发现小鼠MIP-2单独和协同G-CSF对造血祖细胞的动员作用^［7］。结果表明，MIP-2有明显的单独和协同G-CSF对Sca-1⁺Lin^-造血祖细胞有明显的动员作用，通过对弹性蛋白酶缺陷小鼠的研究，表明该作用不是由弹性蛋白酶的释放而引起的，而是通过下调L-selectin 的表达。

3小结和展望

MIP-2属于正不断克隆到新成员的趋化因子超家族中的CXC类趋化因子家族成员，目前主要包括MIP-2α和MIP-2β，同命名有Groβ和Groγ，其受体为CXCR2，体外对造血具有正负双向调控功能，决定于造血细胞所处于的分化阶段，体内运用有比较明确的造血调控作用是动员干祖细胞。但作为趋化因子有许多共性问题有待解决，如：如此众多的成员间在生理和病理状态下是如何相互作用、相互协调的？而如此高的同源性和相似性又如何引发其信号传导的特异性和高效性的？随着越来越多的注册EST，发现越来越多的保守CX2C motif 结构，其中是否存在除CC间距为0,1,3外，其间距为2的CX2C（ε）类趋化因子？