外源凝集素

凝集素中一大類動植物乃至微生物起源的多價非免疫蛋白或糖蛋白，一般被認作為外源凝集素—Lectins。它是Boyd於1963年提出，後被大家認可的。外源凝集素是非免疫起源的熱敏蛋白質或糖蛋白，由於其多價構型及對特定細胞多糖具結合親和力，它們選擇凝集某些細胞(包括脊椎動物血球及一些病原微生物)和沉澱某些複雜碳水化合物，其凝集活動常被單糖所抑制，有的卻需某些二糖、三糖或多搪。在動物對外來人侵活動進行的識別、防禦、凝集、吞噬、胞囊及其隨後而來的創傷修復等作用中，Lectin協同其他凝集素、調理素、內毒素、胞溶素、溶菌酶、凝固酶、杭菌蛋白等發揮作用。 ^[2] 

Lectins這樣的凝集素最先發現於植物中，尤其是豆科植物種子中;其後從植物的根、葉和樹皮中均有發現。從許多無脊椎動物、低等脊椎動物的體液、血淋巴及動植物浸汁、病毒、細菌等微生物中都發現了Lectins。根據性質和功能，可定義Lectins是一大類對特定細胞多糖具結合親和力的、能選擇凝集脊椎動物一些血球和某些微生物細胞的、多價構型的熱敏蛋白質或糖蛋白複合物。 ^[2] 

1889年Stillmark首次報告了植物提取液的血凝作用，相繼其他的學者建立了用Lectin特異性進行紅細胞血液分類的方法，由於Lectin的多方面的生物學性質，細胞生物學家將Lectins發展成為研究細胞表面結構和功能的一種探針，還可以用於分析糖的a一件異構的構型和多糖分子中的糖殘基的部位和結構.有些Lectin可作為有絲分裂原可誘導靜止期的T或B淋巴細胞產生有絲分裂，在免疫學已廣泛用於研究淋巴細胞轉化，而有的則可以凝集腫瘤形成細胞.Lectin還可以用於演示病毒或寄生蟲感染後的細胞在表面結構上所發生的改變.其實驗方法主要是Lectin螢光或電子顯微鏡探針和凝膠擴散試驗，已經生產了很多的抗各種Lectins的抗體並攜帶上標記物用於Lectin的分析.穩定的Lectin已經應用於親合層析作為一種提純技術，因為Lectin的親合層析有很多獨到的優點，首先洗脱可以用相當廉價的單糖，而且洗脱條件温和，不會使要分離的糖蛋白變性。有些Lectin是具有細胞毒性的，可以作為治療藥物.如蓖麻蛋白Lectin和紅豆鹼Lectin可以結合到特異的單克隆擾體上作為免疫毒劑試圖用於癌症的治療，另外Lectin還可以用作為化療製劑的載體。 ^[3] 

外源凝集素由結合多個糖分子的蛋白質亞基組成，分子量為91000～130000u(道爾頓），為天然的紅細胞抗原.外源凝集素比較耐熱，80℃數小時不能使之失活，但100℃温度下1h可破壞其活性.外源凝集素對實驗動物有較高的毒性.在小鼠的食物中加入0.5%的黑豆凝集素可引起小鼠生長遲緩.大豆凝集素的毒性相對較小，但以1%的含量喂飼小鼠也可引起其生長遲緩.大豆凝集素的LD50約為50mg/kg體重.蓖麻凝集素（Ricin）的毒性非常高，其LD50（腹腔注射）為0.05mg/kg體重.所以用蓖麻作動物飼料時，必需嚴格加熱，以去除飼料中的蓖麻凝集素.。

外源凝集素產生毒性的機制尚在爭論中.實驗動物食用生的大豆脱脂粉會導致其生長遲緩，一半原因應歸於其中的外源凝集素.研究表明，外源凝集素攝入後與腸道上皮細胞結合，減少了腸道對營養素的吸收，從而造成動物營養素缺乏和生長遲緩.但去除外源凝集素的生大豆粉脱脂粉，其營養價值只有輕微的提高.生大豆粉除外源凝集素外，同時也含有胰蛋白酶抑制劑，該物質抑制胰腺分泌過量的蛋白酶，阻礙腸道對蛋白質的吸收（見下文）.另外，一些豆類儲藏蛋白（如7S菜豆球蛋白）對消化道蛋白酶的敏感性不高，故豆類蛋白及其製成品普遍存在消化率不高的問題，這也是引起動物生長遲緩的原因之一.。

1)分離和純化含糖高分子；2)分離和純化細胞；3)鑑定微生物；4)選擇突變株細胞；5)研究細胞表面的結構特徵；6)鑑定糖鏈的結構；7)探索免疫反應的機理；8)作為組織化學和細胞化學的試劑；9)作為腫瘤細胞鑑定試劑和治療劑；l0)臨牀上的其他用途。 ^[3] 

1、直接凝集法：可溶性的Lectin結合在微生物的表面。

2、間接凝集法：用Lectin被動致敏乳膠微球。

3、酶聯Lectin吸附檢測：Lectin結合於塑料或Lectin用來與塑料附着的微體或抗原形成複合物。

4、WELLA法：改良印跡法使Lectin結合在凝膠的大分子上。

5、SELLA法：鹽強化酶聯Lectin吸附檢測即硫酸鹽促進Lectin或蛋白抗原吸附於聚苯乙烯板上。

6、熒光Leetin法：熒光標記的Lectin用來檢測糖共扼物或微生物。

7、膠體金：Lectin一膠體金混合物檢測低密度微生物或低濃度的糖共扼物。

8、酶標Leerin：將Lectin掛在β-半乳糖昔酶或過氧化物酶上進行酶標檢測。

9、同位素標記Leetin：用³H，¹⁴C，¹³¹I或¹²⁵I標記Lectin進行同位素標記Lectin檢測。

10、Lectin與熒光原性或色原性底物結合：Lectin與細菌相關的熒光原/色原性底物結合，直接簡便地檢測這類物質。 ^[3] 

1、有助機體Ca²⁺、糖輸運、維繫共生功能。在機體的Ca²⁺和糖輸運中起作用。在貝類中，為它們同一些植物共生起維繫作用。

2、共扼接合功能。與其他糖蛋白或糖發生共扼接合，就如高等動物中抗體與抗原體系中的相互作用。

3、清除雜物功能。在甲殼動物變態期間，參與清除機體不必要的細胞，組織片段或殘餘物。

4、識別一防禦機制，參與其他活動功能。由於無脊椎動物缺乏脊椎動物那樣的抗微生物體系，僅有準免疫(quasi immunity)活動(包括Lectins在內的活性物質所起的作用)，這方面的例子很多，如弗及尼亞巨蠍血清明顯地凝集霍亂弧菌，Lectin可充作識別分子(recognition molecules)，識別自身和非自身物質，包括外來入侵的病原菌，將它們拒之於門外，在細胞表面受體上確認，區分它們，進行一系列凝集活動。另外協助其他生理活性物質，參與止血、凝固、胞囊、吞噬直至創傷修復等一系列作用，以保障機體健康，正常生活。 ^[4]