RAGE(晚期糖基化終產物受體)是一種具有35千道爾頓的跨膜受體,屬於免疫球蛋白超家族,於1992年首次被Neeper等人描述。此受體的名稱源於其能夠與晚期糖基化終產物(AGE)結合,這些AGE主要是通過梅拉德反應非酶性修飾的糖蛋白。由於RAGE在先天免疫中的炎症功能及其通過共同結構基序來檢測一類配體的能力,RAGE常被稱為模式識別受體。
RAGE能夠與多種配體結合,這使得其在免疫和炎症反應中扮演重要角色。
此外,RAGE還能與另一種激動配體——高流動性蛋白B1(HMGB1)結合。HMGB1是一種細胞內DNA結合蛋白,對核醣體重塑至關重要,並且可以由壞死細胞被動釋放,也可以通過巨噬細胞、自然殺手細胞和樹突細胞的主動分泌來釋放。RAGE與其配體的相互作用,被認為會引起促炎基因的激活。由於在糖尿病或其他慢性疾病中RAGE配體的增高水平,這個受體被假設在糖尿病併發症、阿茲海默病甚至某些腫瘤等範疇的炎症性疾病中具有致病效應。
RAGE的不同亞型可能在提供治療對策方面具有潛力,尤其是在涉及慢性炎症的情況下。
RAGE蛋白的異構體,通常稱為可溶性RAGE或sRAGE,缺乏跨膜和信號域,可能對抗全長受體的有害作用,備受關注於開發針對RAGE相關疾病的療法。RAGE基因位於第6號染色體的主要組織相容性複合體(MHC)III區域,由11個外顯子和10個內含子交錯組成,基因長度約1400個堆積對(bp),包括部分與PBX2基因重疊的啟動子區域。
RAGE的結構特徵使之存在兩種主要形式:膜結合形式(mRAGE)和可溶形式(sRAGE)。膜結合形式的RAGE由三個主要組件組成:由三個免疫球蛋白樣結構域(包括一個可變V型結構域及兩個恆定C型結構域)組成的胞外區域;依賴於細胞膜的跨膜區域,以及對信號傳導至關重要的細胞內區域。相比之下,可溶性RAGE僅包含胞外結構域,缺乏跨膜和細胞內域。
mRAGE的結構特徵是其激活炎症及氧化壓力通路的關鍵,而sRAGE則通過抑制這些通路發揮保護作用。
膜結合RAGE(mRAGE)的功能是作為一個細胞受體,在配體結合後激活炎症和氧化壓力通路。這使其能參與多種病理狀態,如糖尿病、神經退行性疾病和心血管疾病等。而可溶性RAGE(sRAGE)則作為一種誘餌受體,在血流中循環並與RAGE配體結合,從而防止它們激活膜結合RAGE。sRAGE的水平升高被認為在炎症疾病中富有保護作用。
mRAGE和sRAGE水平之間的平衡被認為會影響疾病的結果,過量的mRAGE通常與炎症和疾病進展有關。
基於RAGE的獨特結構和功能,它成為慢性炎症相關疾病療法的潛在靶點。防止配體與V型結構域結合的抑制劑已被研究用於減少下游炎症信號;而針對細胞內域的療法則專注於打亂細胞內信號傳導。此外,提高sRAGE的水平或許可作為一種有效策略,以中和促炎配體並限制其與mRAGE的互動。
RAGE的多樣配體包括AGE、HMGB1及多種S100蛋白,這些配體的交互作用都引發一系列的下游信號傳導通路,而這些過程是慢性炎症及代謝疾病發展中的重要環節。RAGE的潛力和功能是否會成為未來醫療的關鍵呢?