血管疾病标志物CD105

CD105是一种血管内皮糖蛋白（Endoglin），是转化生长因子β（TGF-β）超家族的重要内皮细胞共受体，在血管生成调节中起重要作用，对于炎症反应和免疫应答也有调节作用。ENG基因突变会导致常染色体显性遗传性疾病1型遗传性出血性毛细血管扩张症（HHT1）。在肿瘤中，CD105的表达与肿瘤的血管生成和转移有关，因此被认为是一个重要的治疗靶点。

（数据来源 Ollauri-Ibáñez C, et al. Cancers. 2021）

CD105组成分布

CD105有两种形式，膜结合形式CD105和可溶性CD105（sEng），sEng是由金属蛋白酶MT1-MMP介导的内切剪切过程形成的。sEng的水平异常增加在疾病如子痫前期、高血压、动脉粥样硬化等中被观察到，这表明sEng可能在血栓形成和其他病理情况中发挥作用。

（数据来源 Margioula-Siarkou G, et al. Mol Cell Biochem. 2022）

CD105主要分布在间充质干细胞，滋养层细胞，内皮细胞，内分泌细胞，脂肪细胞和免疫细胞等细胞中。

（数据来源 uniprot）

CD105与BMP9作用结构基础

CD105是一种180KD的同源二聚体，通过分子间二硫键连接，它由N端孤儿区（OR）、一个C-末端的卵黄膜蛋白样区（ZP）、单个跨膜结构域和一个短的细胞内肽段组成。

（数据来源 alphafold）

CD105的OR结构域包括两个相互交织的结构域，OR1和OR2，每个结构域由12个β链构成，形成平行的β螺旋状结构，以及一个a螺旋。OR结构域中含有保守的二硫键，涉及到特定的半胱氨酸残基。OR结构域的折叠和分泌不需要OR1，但单独的OR1构建物无法被分泌。这些特征揭示了CD105的OR结构域的独特性和复杂性。

CD105与BMP9相互作用的结构基础是通过CD105中的OR结构域与BMP9之间的结合来实现的。OR1的结合界面主要由一些氨基酸残基组成，其中包括高度保守的Q270和I271残基，以及与BMP9残基P412、T413和Y416相互作用。这些残基的突变会影响OR1与BMP9的结合，进而影响信号传导。此外，OR1的结合区域还涉及到保守的S278和不变的F282残基，它们的突变也会破坏OR与BMP9之间的结合。CD105的OR结构域与BMP9的这种双价结合方式使内皮糖蛋白能够以高亲和力捕获BMP-9，并在信号传导复合物中发挥作用。

（数据来源 Saito T, et al. Cell Rep. 2017）

CD105信号通路和调控：

Endoglin主要通过激活素样激酶1（ALK1）和激活素样激酶5（ALK5）受体调节TGF-β的活性，这些受体属于TGF-β I型受体超家族（TGF- βR1）。这些受体通过Smad-1、-5和-8（ALK1）或Smad2和-3（ALK5）激活信号通路，调节参与血管生成的各种基因的表达。研究表明，内皮细胞（ECs）中ALK1和ALK5信号通路之间的平衡在血管生成和血管重塑中起着至关重要的作用。内皮细胞中endoglin的过度表达抵消了TGF-β1的抗增殖作用，Endoglin还对缺氧和TGF- β1诱导的内皮细胞凋亡具有保护作用。Endoglin通过BMPR2受体复合物促进BMP9/10信号传导。

（数据来源Litwiniuk M, et al. Front Med . 2023）

CD105与疾病

膜结合形式的CD105和可溶形式的CD105参与不同的病理。包括HHT、子痫前症、高血压、癌症以及其他几种心血管相关疾病。可溶性Endoglin在子痫前症的严重程度增加和HELLP综合征的发展中发挥了病理作用。CD105与缺血、血管生成异常、血栓形成或出血相关的疾病的新的治疗靶点。

（数据来源Rossi E, et al. J Thromb Haemost. 2023）

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