CD14

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CD14(Cluster of Differentiation 14)是一种主要表达于 单核细胞巨噬细胞 和中性粒细胞表面的糖蛋白,是 先天免疫系统 识别细菌细胞壁成分的重要模式识别受体。CD14 的核心功能是充当高亲和力的受体,接收由 LBP 递送过来的 脂多糖 (LPS),并将其精准转运给信号转导受体复合物 TLR4/MD-2。值得注意的是,CD14 自身没有跨膜信号转导结构域,它必须依赖 TLR4 才能启动细胞内炎症信号。除了膜结合形式,CD14 还可以脱落形成 可溶性CD14 (sCD14),这使得不表达 CD14 的细胞(如内皮细胞)也能感知内毒素,从而极大扩展了机体的免疫防御范围。

CD14 分子
Cluster of Differentiation 14 (点击展开)
LPS 的高亲和力受体
基本属性
基因位置 5q31.1 (Human)
蛋白结构 马蹄形 (LRR 结构域)
主要配体 LPS, LTA, 磷脂酰丝氨酸
辅助受体 TLR4, TLR2
形式与应用
膜结合型 mCD14 (GPI 锚定)
可溶型 sCD14 (血浆中)
临床标志物 Presepsin (脓毒症)

结构与功能:两种存在形式

CD14 是一种富含亮氨酸重复序列 (LRR) 的蛋白,其结构呈弯曲的“马蹄形”,形成一个疏水的口袋,非常适合容纳 LPS 的脂质部分。根据其在体内的存在状态,分为两种关键形式:

  • 膜结合型 CD14 (mCD14):
    结构: 通过糖基磷脂酰肌醇 (GPI) 锚定在细胞膜表面,没有跨膜结构域,因此无法独立向胞内传导信号。
    分布: 主要在髓系细胞(单核细胞、巨噬细胞、粒细胞)上高表达。
    功能: 充当“共受体”,极大提高了髓系细胞对 LPS 的敏感性。
  • 可溶性 CD14 (sCD14):
    来源: 由 mCD14 经蛋白酶(如弹性蛋白酶)切割脱落,或直接分泌产生。
    功能: 使得非髓系细胞(如血管内皮细胞、上皮细胞,它们不表达 mCD14 但表达 TLR4)能够响应 LPS。
    机制: sCD14 结合血浆中的 LPS,形成 sCD14-LPS 复合物,然后结合到内皮细胞表面的 TLR4/MD-2 上,引发血管炎症。

分子接力机制:从 LBP 到 TLR4

CD14 是内毒素识别“接力赛”中的第三棒,它的作用是将 LPS 从载体蛋白转移到信号受体。


步骤 分子互作 功能意义
1. 接收 LBP-LPS → CD14
                   LBP 催化 LPS 单体转移至 CD14 的疏水囊中。CD14 亲和力极高,能从 LBP 处“抢”走 LPS。
2. 呈递 CD14-LPS → MD-2
                   CD14 与 TLR4/MD-2 瞬时接触。由于 MD-2 的疏水口袋比 CD14 更深、更适合 LPS,LPS 最终被装载到 MD-2 上。
3. 激活 TLR4 二聚化
                   LPS 离开后,CD14 脱离,TLR4/MD-2/LPS 复合物二聚化,启动 MyD88/TRIF 信号。

注意: 虽然 CD14 最著名的配体是 LPS(革兰氏阴性菌),但它也是一种多功能受体,能协助 TLR2 识别革兰氏阳性菌的 脂磷壁酸 (LTA) 和分枝杆菌的脂质。

临床应用:Presepsin (sCD14-ST)

虽然 sCD14 本身可以被检测,但其一种特定的亚型——Presepsin(可溶性 CD14 亚型,sCD14-ST)在临床诊断中更具价值。

  • 产生机制: 在细菌吞噬过程中,溶酶体酶(如组织蛋白酶 D)切割 mCD14,产生的截短片段(13kDa)释放入血,即为 Presepsin。
  • 诊断价值: 相比 CRP 和 PCT,Presepsin 在脓毒症早期(感染后 2 小时内)升高更早,且受非感染性炎症(如创伤、手术)干扰较小,是鉴别细菌感染和评估脓毒症严重程度的新型生物标志物。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Wright SD, et al. (1990). CD14, a receptor for complexes of lipopolysaccharide (LPS) and LPS binding protein. Science.
[点评]:经典文献,首次确立了 CD14 作为 LPS 识别受体的功能,并发现了 LBP 对其结合的依赖性。

[2] Haziot A, et al. (1988). The monocyte differentiation antigen, CD14, is anchored to the cell membrane by a phosphatidylinositol linkage. Journal of Immunology.
[点评]:揭示了 CD14 的 GPI 锚定结构,解释了其为何需要与其他跨膜受体(如后来的 TLR4)合作才能传导信号。

[3] Kim SJ, et al. (2005). Crystal structure of the N-terminal fragment of human CD14. Journal of Biological Chemistry.
[点评]:解析了 CD14 的晶体结构,展示了其疏水性口袋如何结合 LPS,为理解分子传递机制提供了结构基础。

           免疫受体网络 · 知识图谱
上级分类 模式识别受体 (PRR) • 分化簇 (CD)
核心通路 LBPCD14TLR4/MD-2 → 炎症反应
临床指标 Presepsin (脓毒症) • 单核细胞计数