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第十一讲： 糖类物质与生物功能 第三节 糖蛋白的糖链结构与疾病
糖蛋白中的糖链是在蛋白质合成后被接到肽链特定位点上。糖链的存在对肽链的折叠聚合、溶解及降解均有重要影响。在疾病状态下，代谢的异常引起糖链结构的异常，进而导致糖蛋白及所在细胞的功能失常，乃至形成恶性肿瘤细胞。结构异常的糖链如被人体免疫系统当作异物识别，可产生自身抗体引起自身免疫性疾病。 肿瘤的发生、浸润、转移是一个复杂的生物学过程，大致分为以下阶段：1.肿瘤生长、浸润及肿瘤细胞从原位释放；2.肿瘤细胞向淋巴系统或血液系统运动；肿瘤细胞在循环中存活并与血小板和凝血系统相互作用；肿瘤细胞通过与远位淋巴或血管内皮细胞和内皮下基质相互作用而在该位置停留；肿瘤细胞迁移入组织实质中；肿瘤细胞在组织实质中生长。上述全过程均与细胞表面起粘附作用糖蛋白的糖链直接或间接有关。 细胞癌变后，细胞表面作为可被识别的标记物发生了改变。近年来的研究表明：糖蛋白中的糖链分子量的增加是恶性肿瘤的普遍现象，主要表现为： 1.天线数增加 在糖蛋白中，一类为N-糖链，是指连在肽链上天门冬酰胺侧链的酰胺氮上，复杂型N糖链有不同数量的分支糖链。目前借用电子学上的术语“天线”来形象描述复杂型N-糖链的分支结构，每一条糖链称为1条天线。天线数增加是肝癌、胃癌、肠癌、食管鳞状上皮癌、乳腺癌等肿瘤最常见的糖链变化，天线数往往由正常情况下的二天线转变为三天线或四天线。有报道认为，三、四天线可能与恶习性肿瘤的转移潜力有正比关系。 2.N-乙酰氨基乳糖重复顺序出现或增加 [Galβ1,4 Glc NAC β1,3]n这一重复顺序在正常细胞的糖蛋白中比较少见，而在恶习性肿瘤的糖蛋白中则出现或增多。 3.核心岩藻糖增加 核心岩藻糖（c-Fuc）是指N-糖链核心五糖中最内侧（与Asn相连）GlcNAC连接的α1，6 Fuc。在肿瘤糖蛋白中c-Fuc往往增加。例如前面提到的，原发性肝癌。甲肽蛋白AFP浓度明显上升。研究表明，岩藻糖增加是肝癌糖链最明显的变化，消化道癌分泌的AFP也有岩藻糖增加的现象。 4.出现偏二天线 偏二天线糖链是指两条天线连接于同一1，3臂α-Man的C2和C4位上。这种不正常糖链只存在于恶性肿瘤中。有人认为肿瘤特异性偏二天线糖链可制备单克隆抗体用于肿瘤的诊断及导向治疗。例如绒毛膜上皮癌晨尿中的人绒毛膜促性腺素（hCG）中即出现较大量的偏二天线。 在恶性肿瘤中，糖蛋白糖链结构除上述异常现象外，还有平分型N-乙酰氨基葡萄糖增加；外链岩藻糖增多，末端N-乙酰神经氨酸的变化连接键的改变，高甘露糖型N-糖链的出现或增加等。 免疫球蛋白G（IgG）也是一种糖蛋白，含糖量大于3%，对IgG蛋白部份的结构与功能已较明了，但对糖链结构与功能却知之甚少，直到1981年，T.Deisenhofer用X-射线晶体分析确定了糖链的结构与IgG的结合位点。1985年，木幡阳发现IgG的N-糖链种类很复杂，可达30余种。少年类风湿病人血清中的IgG的N-糖链的种类与正常IgG相比有很大差异。主要是外链中半乳糖的含量明显下降而以N-乙酰氨基葡萄糖为末端的糖链明显比例增加。 IgG的N-糖链在缺失外链半乳糖后，可成为一种自身抗原，被免疫系统识别而产生自身抗体。这种抗原与抗体结合生成免疫复合物，沉积于关节内，引起炎症。最近的研究还表明，体内的甘露糖结合蛋白可识别外侧缺失半乳糖的乙酰氨基葡萄糖，使甘露糖结合蛋白和IgG的Fc段结合，并激活补体，这也是引起关节炎的另一因素。此外，系统性红斑狼疮患者血清中的IgG也有糖链缺失半乳糖的变化。
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