夏科-莱登结晶

嗜酸性粒细胞的生物标志

夏科-莱登结晶(Charcot-Leyden crystal, CLC)是以半乳糖凝集素-10(galectin-10, Gal-10)为不对称单位的蛋白质结晶，呈六棱锥双锥体，晶体细长，本身无色，未染色时在普通光学显微镜下具有较强折光性。由法国神经病学家Jean-Martin Charcot于1853年首次发现。CLC在一定程度上被视作嗜酸性粒细胞的生物标志。

研究简史

CLC首次发现于1853年，Jean-Martin Charcot在死于白血病的患者的心脏血液和脾脏中发现了该结晶。1872年，Ernst Viktor von Leyden在哮喘病人的痰液中发现并描述了Charcot结晶。

1914年Emil Schwarz首次提出CLC与嗜酸性粒细胞存在关联。

1955年Bessis发现嗜碱性粒细胞可以形成与CLC相同外观的结晶，后续研究证实嗜碱性粒细胞亦可以形成CLC。

1980年Peter F. Weller等人发现嗜酸性粒细胞溶血磷脂酶与CLC蛋白具有相同的酶活性，并认为CLC是由溶血磷脂酶构成。

1991年Steven J. Ackerman等人完成了CLC蛋白的cDNA分离测序，并推演出了CLC蛋白的氨基酸序列，发现其与S型凝集素的相似。同年Mastrianni等人在19号染色体上发现了CLC蛋白基因。

1992年周泽奇等人通过cDNA克隆出的CLC蛋白分子质量近17 kDa。

经过CLC基因结构，CLC蛋白氨基酸序列和CLC晶体结构研究，CLC最终被认定是以半乳糖凝集素为不对称单位的蛋白质结晶，该蛋白质于1997年并被命名为半乳糖凝集素-10。

CLC与Gal-10

编码基因

编码夏科-莱登结晶蛋白质的基因的HGNC及相关信息如下

标准符号：CLC

标准名称：Charcot-Leyden crystal galectin，夏科-莱登结晶半乳糖凝集素

位点类型：编码产生蛋白质

HGNC ID：2014

旧称：Charcot-Leyden crystal protein，夏科-莱登结晶蛋白

其他符号：LGALS10；MGC149659；Gal-10

其他名称：eosinophil lysophospholipase，嗜酸性粒细胞溶血磷脂酶；lysolecithin acylhydrolase，溶血卵磷脂酰基水解酶；galectin 10，半乳糖凝集素10；lectin, galactoside-binding, soluble, 10，可溶性半乳糖苷结合型凝集素10

染色体定位：19q13.2(19号染色体长臂1区3带)

基因群：半乳糖凝集素

长度：6,775个碱基

半乳糖凝集素-10

Gal-10通常以同源二聚体形成存在。单体由142个氨基酸残基构成，相对分子质量为16453道尔顿。Gal-10是嗜酸性粒细胞中第五大蛋白质，主要分布于细胞核中，也能分布于细胞质，细胞膜内外表面以及一些膜泡结构中。Gal-10不会被糖基化，一定条件下能与糖发生弱结合，具有弱溶血磷脂酶活性。嗜碱性粒细胞中亦含有大量Gal-10，Gal-10在T细胞中亦有表达。

Gal-10氨基酸序列：

001-031 MSLLP VPYTE AASLS TGSTV TIKGR PLVCF

031-060 LNEPY LQVDF HTEMK EESDI VFHFQ VCFGR

061-090 RVVMN SREYG AWKQQ VESKN MPFQD GQEFE

091-120 LSISV LPDKY QVMVN GQSSY TFDHR IKPEA

121-142 VKMVQ VWRDI SLTKF NVSYL KR

CLC结构与性质

CLC呈双六棱锥，晶体细长，本身无色，未染色时在普通光学显微镜下具有较强折光性，晶体不对称单元为半乳糖凝集素-10。通过化学染色，可以在普通光学显微镜下更加方便地观察CLC，下表例举了CLC在一些染色中的颜色。1980年Ackerman等人成功研制出了兔子抗Gal-10血清，此后可通过免疫荧光染色在荧光显微镜下观察CLC以及通过免疫学方法检测Gal-10，此外还可以通过相差显微镜，电子显微镜等观察CLC。

CLC相关疾病

自1914年首次提出CLC与嗜酸性粒细胞存在关联后，这个观点得到绝大多数研究者认同并逐渐强化，因此CLC在一定程度被视为嗜酸性粒细胞的生物标志。尽管嗜碱性粒细胞也可以形成CLC，T细胞亦有表达Gal-10。

肿瘤

《WHO造血和淋巴组织肿瘤分类》：非特指型慢性嗜酸性粒细胞白血病患者骨髓和嗜酸性粒细胞浸润的组织经常出现CLC。髓系/淋系肿瘤伴嗜酸性粒细胞增多症和PDGFRα重排患者，出现嗜酸性粒细胞浸润的组织可能会出现CLC。朗格汉斯细胞组织细胞增生症患者，偶尔会出现中心坏死的嗜酸性脓肿，其中富含CLC。

亦有在无嗜酸性粒细胞增多症的急性髓系白血病患者的坏死骨髓组织内发现大量CLC的案例。

嗜酸性粒细胞能浸润入实体瘤，故实体瘤间质中亦有发现CLC的案例。例如肥大细胞瘤、粒细胞肉瘤、胃癌等间质中的巨噬细胞吞噬Gal-10在吞噬体内形成CLC。

超敏反应

嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞在I型和IV型超敏反应中起重要作用，故在相关超敏反应疾病患者的标本中可能出现CLC。

例如支气管哮喘患者的痰液、黏液栓，慢性嗜酸性粒细胞性肺炎患者的肺泡灌洗液和病灶组织，慢性嗜酸性粒细胞性鼻炎/鼻窦炎患者的脓性分泌物等。季节性变应性鼻炎患者在病发季节时的其鼻灌洗液中能检测出Gal-10。

感染性疾病

嗜酸性粒细胞能合成，储存并分泌细胞因子，趋化因子和生长因子以杀伤蠕虫，真菌，病毒和细菌，同时也能损伤宿主组织。

寄生虫感染引起的免疫反应特征是，产生IgE抗体，组织和血液嗜酸性粒细胞明显增多。某些寄生虫感染的患者的病灶内可出现大量嗜酸性粒细胞浸润和CLC。例如肠道寄生虫感染时，粪便中可能出现嗜酸性粒细胞和CLC。因肝寄生虫感染出现的肝脓肿的脓液和肝占位性病变的病灶组织均可出现嗜酸性粒细胞浸润和大量CLC。

真菌感染同样能引起的嗜酸性粒细胞性炎症，故真菌感染病灶内也可能出现CLC。例如变应性真菌性鼻窦炎的病灶处存在大量交替性黏液蛋白，炎症细胞碎片和大量的CLC。中耳感染真菌的嗜酸性粒细胞性中耳炎患者的中耳内可大量发现CLC。变应性支气管肺真菌病患者的痰液、肺泡灌洗液、黏液栓中均可能出现CLC。

其他疾病

与嗜酸性粒细胞相关其他疾病中亦有发现CLC的案例，例如特发性嗜酸细胞增多综合征并发急性肾衰竭，尿沉渣中可出现大量CLC。另外还有骨嗜酸性肉芽肿，根尖周肉芽肿，伴嗜酸性粒细胞异常增多的增生型天疱疮等。

研究争议

1865年Jakob Ernst Arthur Böttcher在前列腺液中发现一结晶，并认为其就是Charcot结晶。因此在一些极早期的研究中CLC被称为Charcot-Böttcher结晶。1895年，Cohn进行回顾性研究总结认为前列腺分泌物中发现的结晶不同于白血病性血液，哮喘病性痰液，鼻息肉和骨髓中发现的结晶，Böttcher发现的并不是CLC。

有研究者在患肺炎的老鼠的嗜酸性粒细胞以及哮喘老鼠模型的巨噬细胞中发现了一种四边形结晶，然而这些结晶是由壳多糖酶样蛋白Ym1构成，并非CLC蛋白。2017年Eunju Choi等人研究认为之前对其他动物的研究均未发现真正的CLC，似乎CLC只存在于人类中。

1950年William W. Ayres研究认为CLC为负晶体，但是1982年HenriA. Ménard等人研究认为CLC光性呈弱正双折射，1995年Henry J. Carson在论文中描述CLC无双折射。

2002年Steven J. Ackerman等人认为CLC蛋白(即Gal-10)不是具有溶血磷脂酶活性的双重功能半乳糖凝集素，而是一种新型结合方式的溶血磷脂酶抑制剂。2019年Peter F.Weller回顾研究认为Gal-10内生性表达溶血磷脂酶活性。

2009年Christof Straub等人通过嗜酸性粒细胞蛋白质组学研究认为Gal-10是嗜酸性粒细胞第二大蛋白质，而2016年Emily M. Wilkerson等人再对外周血嗜酸性粒细胞进行蛋白质组学研究，认为Gal-10是嗜酸性粒细胞第五大蛋白质。

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