1 Src同源区2蛋白酪氨酸磷酸酶-1的结构和功能
Src同源区2（src-homology domain 2，SH2）蛋白酪氨酸磷酸酶1（SH2-containing protein tyrosine phos-phatase，SHP）-1是一类主要表达在造血源性细胞胞质中的酪氨酸磷酸酶蛋白。编码SHP-1基因定位于12p13，有两个位于N末端的SH2结构域、一个磷酸化结构域和一个位于C末端的酪氨酸磷酸化位点。SHP-1的结构和生化特点提示其可通过SH2结构域的重组而发挥其催化作用。
细胞的发生发展受多种信号转导通路调控，其中包括蛋白酪氨酸激酶（protein tyrosine kinase，PTK）的磷酸化作用与蛋白酪氨酸磷酸酶（protein tyrosinephosphatase，PTP）的去磷酸化作用，两者协力调整胞内的蛋白质酪氨酸磷酸化水平，调控信号通路。SHP-1作为PTP中重要的一员，是改变胞内磷酸化水平的关键因子，当外源性信号分子同胞膜上受体结合后激发受体分子二聚化，与受体耦联的两面神激酶（JAK）互相靠拢，通过彼此的酪氨酸磷酸化而活化，活化后JAK催化受体自身的酪氨酸磷酸化，形成了SHP-1的停泊位点。SHP-1与受体上的停泊位点结合而被激活，催化JAK的酪氨酸去磷酸化，降低激酶催化活性，进而终止信号传导。但具体而言，SHP-1其在不同的细胞中可产生不尽相同的胞内信号，本文从以下各种不同类型的细胞阐述SHP-1的作用。
2 SHP-1与B细胞信号传导系统
SHP-1对于B细胞功能的影响不仅体现在对其增殖能力方面，也可作用于B细胞引起细胞凋亡和细胞杀伤。SHP-1可通过与不同的分子相互作用而对B细胞表面受体（B-cell receptor，BCR）下游的功能发挥调控作用。例如，SHP-1可以和处于静息期的B细胞表面BCR复合体相互结合使免疫球蛋白（Ig）-α、Ig-β去磷酸化。这一结合可使体外B细胞表面BCR在参与免疫反应之前保持酪氨酸去磷酸化的静止状态，为需要激活BCR提供一定的阈值限度。虽然SHP-1与BCR之间具体的结合方式尚未清楚，但SHP-1可以下调静息其B细胞表面BCR复合体功能的这一能力，说明了SHP-1可以影响B细胞免疫能力个体特异化的发生和转化的灵敏度。
与静息的B细胞不同，B细胞的活化并不需要与BCR复合体结合的SHP-1参与。在活化B细胞内，SHP-1可被招募到BCR下游的结合位点发挥抑制B细胞功能的作用。与免疫受体酪氨酸活化基序包含位点和促进BCR信号传导的位点不同的是，BCR抑制受体磷酸化后可与SHP-1结合减弱或者终止BCR信号的传导。免疫受体酪氨酸抑制基序（immuno-receptor tyrosine-based inhibitory motif，ITIM）最早是在研究一种与BCR互相作用的受体Fc受体（FeR）ⅡB时发现的，FcRⅡB可抑制BCR引起的胞内钙转移和细胞活化。FcRⅡB的胞内段包含一段ITIM序列，在FcRⅡB与BCR结合并酪氨酸磷酸化后，就可与SHP-1结合。
除了FcRⅡB之外，另外一种含有ITIM的BCR调节物——分化群（CD）22，有报道发现其可与SHP-1结合。CD22是一种B细胞表面黏附分子，对B细胞信号传导有负性调节作用。有研究发现CD22基因敲除小鼠体内BCR激活后细胞内钙离子传导减少且功能障碍。BCR激活早期，CD22可与BCR结合并发生酪氨酸磷酸化。磷酸化后CD22胞内段包含的两段ITIM域可招募SH2并与SHP-1结合，进而抑制BCR信号传导。
CD72是一种相对分子质量45 000的胞质蛋白，以同源二聚体的形式存在并只表达在B细胞内。CD72在酪氨酸磷酸化后，可参与BCR引起的细胞活化和凋亡作用；且CD72在磷酸化后也可与SHP-1的N末端SH2结合。CD72是SHP-1作用的直接底物，参与生长抑制、凋亡调控，可与SHP-I功能相互拮抗。虽然CD72依赖于SHP-1介导的去磷酸化作用，SHP-1和CD72的相互作用对于CD72参与的细胞BCR信号传导过程也非常重要。
3 SHP-1与T细胞信号传导系统
研究证实，T细胞表面受体（T-cell receptor，TCR）与BCR类似，也受到SHP-1活性的调控。SHP-I对于T细胞的抑制作用主要是一种细胞自主的反应，比如在变异性SHP-1细胞中TCR反应有所增强，限制性特异性表达显性失活的SHP-1淋巴组织中T细胞选择也增强了。与在B细胞观察到的现象一致的是，SHP-1缺陷细胞中，TCR介导的细胞增殖、T细胞成熟、TCR特异性胸腺细胞克隆挑选反应均有所增强。SHP，1表达缺陷的外周T细胞也表现出对TCR诱导的细胞凋亡反应加强。
在BCR信号通路相关的是，SHP-I对于TCR功能的调节主要通过各种不同靶向分子来实现。与B细胞不同的是，SHP-1在TCR上结合或者调节的共受体不清楚。如SHP-2，PTP可以和含有ITIM域的TCR抑制性调控原件细胞毒T淋巴细胞相关抗原4相互作用，但是SHP-1并不能影响细胞毒T淋巴细胞相关抗原4的功能。与此类似的是，SHP-1也不能调节TCR共受体CD28的功能。曾有报道SHP-1可与在T细胞表面和部分B1类细胞表面表达的跨膜蛋白受体CD5互相作用。在CD5敲除小鼠的研究发现，CD5是TCR信号传导的抑制剂。由于TCR刺激下CD5在酪氨酸磷酸化后可增强与SHP-1的链接反应，故认为SHP-1对于TCR信号的抑制作用可通过CD5功能来实现。
在T细胞中，SHP-1对于PTK的功能也有所影响。SHP-1可以下调TCR介导的Src家族PTK的活化。在表达有显性失活的SHP-1的细胞中，研究发现TCR介导的细胞活化比正常细胞增强，但近年来也有报道发现，SHP-1敲除的T细胞中抗原介导的酪氨酸磷酸化和TCR募集的ζ链相关蛋白-70（ZAP-70）活性与正常细胞相比没有区别。由于研究结果的不同，所以SHP-1对于ZAP-70的作用尚不清楚。除此之外，在T细胞中也发现在TCR激活之后，SHP-1可以和磷脂酰肌醇3激酶（P13K）相互作用。研究发现SHP-1可以使PI3K去磷酸化，并且抑制其活性。PI3K可以偶联TCR，诱导细胞增殖，诱导细胞凋亡和细胞骨架重组。SHP-1对P13K的调节说明SHP-1可以影响T细胞的许多生理功能。
4 SHP-1与自然杀伤细胞抑制受体
自然杀伤（NK）细胞在感染模型和肿瘤生存中发挥重要作用，但是介导其信号通路的具体机制尚不清楚。在介导自然杀伤过程中，一个重要的始动受体为FcR及其下游激活的PTK和刺激性信号接收受体人磷酯酶Cγ链。这一活化途径受到很多负性调控因子的作用，如杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIR）、糖蛋白（gp）49、白细胞抑制受体-l和免疫球蛋白样转录分子-2受体。这些负性调控因子在结构上有很多不同，但具有一个共同特点：结构中包含着一个ITIM域，与主要组织相容性复合体（MHC）-Ⅰ类分子相互作用后向受体细胞传递抑制信号。例如，KIR与受体细胞MHC-Ⅰ类分子相互作用后发生ITIM域酪氨酸磷酸化，募集SHP-1后抑制受体细胞裂解。这些结果说明SHP-1可抑制NK细胞活化后信号途径，更多的研究结果提示，在过表达SHP-1后，KIR介导的对NK细胞杀伤作用的抑制效果加强。SHP-1抑制NK细胞介导的细胞裂解的具体分子机制尚不清楚，但有研究提示，KIR募集的SHP-1可抑制FcR引起的早期细胞活化，KIR与SHP-1的聚合体也可以结合到NK细胞的SH2携带白细胞蛋白-76中并使其去磷酸化。
与KIR类似的是，另一类MHC-Ⅰ类分子抑制受体白细胞抗原（Ly） -49A（CD94/NKG2138）也可介导ITIM磷酸化募集的SHP-1蛋白，并进一步抑制NK细胞所介导的细胞杀伤作用。ITIM域部分位点的替换可完全消除Ly-49A的抑制作用，且Ly-49A的抑制作用在SHP-1缺乏的细胞中也降低。这几点说明Ly49A的抑制作用与KIR类似。因此，在NK细胞中，SHP-1可与各种不同的受体结合进而影响到NK细胞的多种细胞功能。
5 SHP-1与髓系细胞功能
髓系细胞可以通过与趋化因子、炎症因子和各种刺激物结合以后活化。这些细胞活化后可在细胞内引起一系列的蛋白质连锁反应，包括增殖、趋化、黏附、吞噬及分泌许多包囊。在SHP-1基因敲除小鼠体内炎症反应的发生，说明PTP在介导这些信号中的重要作用。SHP-1参与髓系细胞的增生、生存和活化功能，可调节髓系细胞的黏附功能，体现在SHP-1表达缺陷的髓系细胞内其β2-整合素所介导的黏附能力与野生型细胞相比明显增强。SHP-1也可调节成熟或幼稚髓系细胞对于基质细胞衍生因子-1的趋化能力和CD66介导的吞噬功能。总而言之，SHP-1可以调节髓系细胞的很多细胞功能，并可下调造血系细胞生长及活化的信号途径。
在淋巴细胞和单核细胞中，SHP-1对髓系细胞的影响主要体现在其对于很多信号分子接受物的调节。在SHP-1基因敲除的巨噬细胞中，巨噬细胞对于生长因子粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、巨噬细胞集落刺激因子和白细胞介素-3的刺激，增殖反应明显增强。而SHP-1基因缺乏后，巨噬细胞集落刺激因子和白细胞介素-3的受体在刺激后过度磷酸化。说明SHP-1可以下调通过这些受体传导的信号。SHP-1对这些受体的影响体现在对受体的去磷酸化和间接调节与受体磷酸化相关JAK酶活性上。
SHP-1对于髓系细胞生理功能的影响也与PTP和许多细胞表面受体上的ITIM结构域相互作用有关。这些受体包括巨噬细胞和肥大细胞表面的配对免疫球蛋白样受体B和单核细胞表面的白细胞免疫球蛋白样受体（LIR）-1、LIR-2、两种MHC-Ⅰ类分子结合受体。后一种受体可通过酪氨酸磷酸化与SHP-1结合，当其与Fcγ链受体（FcγR）Ⅰ相互链接时，可抑制FcγR Ⅰ和脾酪氨酸激酶（SyK）的酪氨酸磷酸化，并诱导细胞内钙的释放。另有研究发现LIR-1和LIR-2可抑制FcγR1介导的单核细胞活化，提示SHP-1是这一调控轴的负性调控因子。与此类似，在肥大细胞中，Fεs链受体（FcεR）Ⅰ受另一个SHP-1结合蛋白gp49B的负性调节，gp49B含有ITIM域，可与FcεR Ⅰ链接抑制FcεR Ⅰ引起的胞内钙流入和胞外分泌。由于SHP-1可与gp48B上的酪氨酸磷酸化ITIM域结合，gp48B介导的对于FC8R Ⅰ依赖性胞外分泌的抑制作用在SHP-1缺陷细胞中减弱。提示在肥大细胞中gp48B介导的细胞活化和信号传导的抑制作用是SHP-1蛋白依赖性的。
除了上述的蛋白相互作用之外，SHP-1还可以和集落刺激因子刺激后的巨噬细胞中与桩蛋白、波形蛋白和丝状肌动蛋白相互作用，下调PI3K。由于PBK是在整合素介导的细胞黏附后激活，并可调节细胞骨架重组进而调控细胞展开和黏附，这些PI3K与SHP-1的相互作用也进一步说明了SHP-1可影响髓系细胞的黏附功能。除此之外，SHP-I还可与髓系细胞中的生长因子受体结合蛋白（Grb）-2、大麻素受体（Cb）1、信号转导激活转录因子（STAT）3、STAT5、Src同源胶原蛋白（Shc）和Vav相互作用，进而影响到髓系细胞的众多信号过程。因此，在研究SHP-1调节髓系细胞的众多功能之中，PTP是在其中调节髓系细胞生存和功能的关键因子。
6 结语
目前，对于SHP-1基因位点多态性怎样引起SHP-1在不同细胞中调节功能的研究引起广泛重视。对于SHP-1功能的研究还有很多问题没有明确，如SHP-1和含有ITIM域受体怎样结合来抑制细胞的活化、SHP-1活性怎样受到磷酸化和其他翻译后修饰的调节，转录翻译在细胞内发生的位置都不清楚。SHP-1和其他造血源性磷酸酶如CD45和SHP-2之间功能上的联系还不清楚。对这些疑问的进一步研究，可以更好地理解SHP-1功能和临床意义，为相关的临床应用提供一定的理论依据。
