软骨粘连蛋白

软骨粘连蛋白（英语：Cartilage oligomeric matrix protein，简称COMP），也被称为血小板反应素-5（Thrombospondin-5），是一种大型的五聚体糖蛋白，是血小板反应素家族的成员之一。它最初从软骨中分离得到，后被发现广泛存在于韧带、肌腱、滑膜及血管平滑肌等多种组织中，在细胞外基质的组装和稳定中发挥关键作用[1][2]。

结构与功能

1. 分子结构：

   • 五聚体组装：通过其N端卷曲螺旋结构域组装成同源五聚体，形成星形结构。

   • 结构域组成：包含表皮生长因子样重复序列、钙结合型重复序列及C端球状结构域。这些结构域介导其与胶原蛋白（特别是II型、IX型和XII型胶原）、聚糖（如硫酸软骨素蛋白聚糖）以及细胞表面受体（如整合素）的相互作用[3]。

2. 生物学功能：

   • 基质组装与稳定：在软骨中，COMP作为“分子桥”，与胶原纤维网络和蛋白聚糖相互作用，促进和维持细胞外基质的正常结构，对组织的抗张强度和弹性至关重要。

   • 细胞黏附与迁移：通过整合素等受体介导细胞与基质的黏附，影响细胞迁移、增殖和分化。

   • 软骨细胞代谢调节：影响软骨细胞的存活和功能，对软骨的发育和稳态维持有重要作用。

临床意义

1. 假性软骨发育不全和多发性骨骺发育不良：

   • 编码COMP的基因（COMP）发生突变，是导致这两种常染色体显性遗传的骨骼发育不良疾病的最主要原因。

   • 突变导致错误折叠的COMP蛋白在软骨细胞内质网中异常积累，引发内质网应激和细胞凋亡，进而破坏软骨内成骨过程，导致身材矮小、关节疼痛和早发性骨关节炎[4]。

2. 骨关节炎与类风湿关节炎：

   • 关节滑液和血清中的COMP水平常被用作软骨降解的生物标志物。在骨关节炎和类风湿关节炎患者中，其水平与疾病活动度和关节破坏程度相关。

3. 肌腱病与组织修复：

   • 在肌腱损伤和修复过程中，COMP表达上调，参与修复反应。其表达模式改变与某些肌腱疾病相关。

4. 癌症：

   • 在某些肿瘤（如乳腺癌、滑膜肉瘤）中，COMP的表达与肿瘤侵袭、转移和不良预后相关，可能通过调节肿瘤微环境发挥作用。

检测与应用

• 血清/滑液COMP检测：作为评估骨关节炎等关节疾病中软骨代谢和破坏程度的潜在生物标志物。

• 基因诊断：对疑似遗传性骨骼发育不良的患者进行COMP基因测序，可用于确诊。

研究现状

目前研究集中于：

• COMP在细胞内质网应激和软骨细胞死亡中的具体机制。

• 开发针对COMP相关骨骼发育不良的治疗策略，如减轻内质网应激的药物。

• 深入探索COMP在肿瘤进展和软组织损伤修复中的作用。

参考文献

1. Hedbom, E., et al. Cartilage oligomeric matrix protein: isolation and characterization from human articular cartilage. Journal of Biological Chemistry 267(9), 6132-6136 (1992).

2. Newton, G., et al. Cartilage oligomeric matrix protein (COMP) is a component of the connective tissue of peripheral nerve. Matrix Biology 13(6), 405-415 (1994).

3. Morgelin, M., et al. Cartilage oligomeric matrix protein assembles into a five-stranded coiled-coil structure via its N-terminal domain. Journal of Biological Chemistry 269(41), 25747-25753 (1994).

4. Briggs, M. D., et al. Pseudoachondroplasia and multiple epiphyseal dysplasia due to mutations in the cartilage oligomeric matrix protein gene. Nature Genetics 10(3), 330-336 (1995).