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| エイリアス | HP、BP、HP2ALPHA2、HPA1S、ハプトグロビン | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：140100; MGI : 96211;ホモロジーン: 121756;ジーンカード：HP; OMA :HP - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ハプトグロビン（略称Hp）は、ヒトではHP遺伝子によってコードされるタンパク質です。[5] [6]血漿中では、ハプトグロビンは赤血球から放出された遊離ヘモグロビンに高い親和性で結合し[7]、その有害な酸化活性を阻害します。Hpと比較して、ヘモペキシンは遊離ヘムに結合します。[8]その後、ハプトグロビン-ヘモグロビン複合体は網内系（主に脾臓） によって除去されます。
臨床現場では、ハプトグロビン検査は血管内溶血性貧血のスクリーニングとモニタリングに使用されます。血管内溶血では、遊離ヘモグロビンが循環内に放出され、ハプトグロビンがヘモグロビンと結合します。これにより、ハプトグロビン レベルが低下します。
このタンパク質は1938年にフランスの生化学者マックス・フェルナン・ジェイルとミシェル・ポロノフスキーによって「血漿物質」として発見されました。[9] [10]
関数
損傷した赤血球によって血漿中に放出されたヘモグロビンは有害な影響を及ぼします。HP遺伝子はプレプロタンパク質をコードしており、これが処理されてアルファ鎖とベータ鎖の両方が生成され、その後テトラマーとして結合してハプトグロビンが生成されます。ハプトグロビンは遊離血漿ヘモグロビンに結合する機能があり、これにより分解酵素がヘモグロビンにアクセスできるようになります。同時に腎臓からの鉄の損失を防ぎ、ヘモグロビンによる腎臓の損傷を防ぎます。[11]
Hpの細胞受容体標的は、単球/マクロファージスカベンジャー受容体CD163である。[7] Hb-HpがCD163に結合した後、複合体の細胞内への取り込みによりグロビンとヘムの代謝が起こり、続いて抗酸化物質と鉄の代謝経路の適応的変化とマクロファージ表現型の極性化が起こる。[7]
Hpはヘモグロビン非依存性の免疫調節機能を有し、リポ多糖誘導性サイトカイン発現を抑制します。[12]リポ多糖はHpに直接結合し、血清中のHpの豊富さにより、 Toll様受容体4からの緩衝作用と遮蔽作用をもたらします。機能的には、 NF-κB経路の活性化が遅れます。[13]
ヘモペキシンとの違い
ヘモグロビンが赤血球からハプトグロビンの生理的範囲内で放出されると、ヘモグロビンの潜在的な有害作用が防止されます。過溶血状態または慢性溶血では、ハプトグロビンが枯渇し、ヘモグロビンは酸化条件にさらされる可能性のある組織に容易に分布します。このような状態では、鉄（Fe 3+結合）ヘモグロビンからヘムが放出される可能性があります。その後、遊離ヘムは過酸化反応を促進し、炎症カスケードを活性化することで組織損傷を加速する可能性があります。ヘモペキシン（Hx）は、ヘムと高い親和性で結合できる別の血漿糖タンパク質です。ヘムを不活性で無毒な形で隔離し、肝臓に輸送して異化および排泄します。[7]
合成
ハプトグロビンは主に肝細胞で産生されるが、皮膚、肺、腎臓などの他の組織でも産生される。さらに、ハプトグロビン遺伝子はマウスやヒトの脂肪組織でも発現している。[14]
ハプトグロビンは牛の脂肪組織でも発現していることが示されています。[15]
構造
ハプトグロビンは、最も単純な形では、ジスルフィド結合でつながれた 2 つのアルファ鎖と 2 つのベータ鎖で構成されています。これらの鎖は共通の前駆体タンパク質から生成され、タンパク質合成中にタンパク質分解によって切断されます。
Hp はヒト集団において、 Hp1およびHp2と呼ばれる2 つの対立遺伝子形態で存在し、後者はHp1遺伝子の部分的な重複により生じた。したがって、ヒトには Hp の 3 つの遺伝子型、Hp1-1、Hp2-1、および Hp2-2 が見つかっている。異なる遺伝子型の Hp は異なる親和性でヘモグロビンに結合することが示されており、Hp2-2 は最も弱い結合剤である。対立遺伝子 2 は 2 つの多量体化ドメインをコードしている。これにより、対立遺伝子 2 のキャリアでオリゴマーが形成される。[5]短い対立遺伝子の頻度は、人種的起源に応じて 7% から 70% の間で変化する。[16]長い対立遺伝子によってどの進化上の利点がもたらされるかは不明である。驚くべきことに、同様の部分的な重複は、はるか以前に反芻動物の前身で独立して発生した。反芻動物はオリゴマーのハプトグロビンのみを発現する。[17]
他の種では
Hp は、これまで研究されたすべての哺乳類、例えば鵜やダチョウなどの一部の鳥類で発見されていますが、より単純な形では、例えばゼブラフィッシュなどの硬骨魚類にも存在します。Hp は、少なくとも一部の両生類(アフリカツメガエル) と新顎類の鳥類( ニワトリとガチョウ ) には存在しません。
臨床的意義
この遺伝子またはその調節領域の変異は、無ハプトグロビン血症または低ハプトグロビン血症を引き起こします。この遺伝子は、糖尿病性腎症[18]、1型糖尿病における冠動脈疾患の発症率[19] 、クローン病[20] 、炎症性疾患行動、原発性硬化性胆管炎、特発性パーキンソン病への感受性[21] 、および熱帯熱 マラリアの発症率の低下[22]にも関連付けられています。
網内系はハプトグロビン-ヘモグロビン複合体を体内から除去するため、 [8]血管内溶血または重度の 血管外溶血の場合、ハプトグロビン濃度は低下します。遊離ヘモグロビンに結合する過程で、ハプトグロビンはヘモグロビン内の鉄を隔離し、鉄利用細菌が溶血の恩恵を受けるのを防ぎます。このため、ハプトグロビンは急性期タンパク質に進化したと理論づけられています。HPは溶血腎に保護的な影響を与えます。[23] [24]
異なるハプトグロビン表現型は、抗酸化作用、清掃作用、[25]および免疫調節作用において異なります。ハプトグロビンのこの側面は、免疫抑制状態（肝硬変など）で重要になる可能性があり、さまざまな表現型が細菌感染に対する感受性レベルの違いをもたらす可能性があります。[26]
いくつかの研究では、特定のハプトグロビン表現型が糖尿病[27]および統合失調症における高血圧の発症リスクと関連していることが示されている。[28]
テストプロトコル
患者が顔面蒼白、疲労、息切れなどの貧血の症状と、黄疸や暗色の尿などの溶血の身体的徴候を示す場合は常に、患者の血液中のハプトグロビン濃度の測定が指示されます。この検査は、網状赤血球数と末梢血塗抹標本も含まれる溶血性貧血バッテリーとして指示されることもよくあります。患者に輸血反応または自己免疫性溶血性貧血の症状が疑われる場合は、直接抗グロブリン検査とともに指示されることもあります。また、ビリルビンと併せて指示されることもあります。
解釈
ハプトグロビンの減少は、特に ヘモグロビンとヘマトクリットの減少、および網状赤血球数の増加と相関している場合、溶血の診断を裏付ける可能性がある。ハプトグロビン値の低下は、溶血の部位やメカニズム（血管内および脾臓/「血管外」）に関係なく発生する[29]。
網状赤血球数が増加しているが、ハプトグロビン値が正常である場合、これは溶血とは無関係であり、失血に対する骨髄の反応を示唆します。貧血の症状があるが、網状赤血球数とハプトグロビン値が両方とも正常である場合、貧血は溶血によるものではない可能性が高くなります。ハプトグロビン値が低下しているが貧血の兆候を伴っていない場合は、肝臓がハプトグロビンの主な生成場所であるため、進行した肝障害を示している可能性があります。
ハプトグロビンは急性期タンパク質であるため、あらゆる炎症プロセス（感染、外傷、アレルギーなど）は血漿ハプトグロビン値を上昇させる可能性があるが、溶血患者は通常、炎症の有無にかかわらずハプトグロビン値が低い[30]。
参照
参考文献
- この記事には、パブリック ドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。
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さらに読む
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外部リンク
