井秀杰(綜述)，曹云濤(審校)

(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院新生兒科，貴州遵義 563099)

不同于周圍神經(jīng)系統(tǒng)，成年哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后，神經(jīng)的再生能力極為有限。大量研究表明，中樞神經(jīng)再生困難并不是因為神經(jīng)元本身特性決定的，而主要是中樞神經(jīng)損傷后其軸突微環(huán)境中的抑制因子不利于神經(jīng)再生，其中一類重要的抑制因子就是少突膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的髓鞘相關(guān)抑制因子(MAIFs)，包括髓鞘相關(guān)糖蛋白(MAG)，少突膠質(zhì)細(xì)胞髓鞘糖蛋白(OMgp)，軸突生長抑制因子(Nogo－A)及近年發(fā)現(xiàn)的紅細(xì)胞生成素誘導(dǎo)的肝細(xì)胞受體相互作用蛋白(erythropoietin－producing hepatocellular in－teracting proteins，Ephrin －B3)［1］。本文就這些抑制因子及其受體的相互作用進(jìn)行綜述。

1 軸突生長抑制因子(Nogo－A)

Nogo基因已在2000年被不同實驗室分別克隆出來，Nogo分為Nogo－A，Nogo－B和Nogo－C三種異構(gòu)體，其中Nogo－A是Nogo最主要的形式，在體內(nèi)和體外都表現(xiàn)出強(qiáng)烈的抑制軸突生長的作用。Nogo－A由1163個氨基酸組成，除了由1024個氨基酸殘基組成的胞外結(jié)構(gòu)域外，還包括7個N－糖基化位點、多個O－糖基化位點、2～3個跨膜結(jié)構(gòu)與和一個短的胞內(nèi)區(qū);Nogo－A主要表達(dá)于成熟哺乳動物CNS的少突膠質(zhì)細(xì)胞，在某些神經(jīng)元或細(xì)胞內(nèi)也有表達(dá)，，但是不出現(xiàn)于外周神經(jīng)系統(tǒng)［2］。Nogo對軸突生長的抑制作用主要通過Nogo－氨基和Nogo－66抑制性功能結(jié)構(gòu)域發(fā)揮抑制作用:CNS神經(jīng)元損傷后，周圍的少突膠質(zhì)細(xì)胞通過表達(dá)Nogo－氨基和Nogo－66發(fā)揮作用，使生長錐潰變，抑制軸突再生［3］。其中Nogo－66在三個不同的Nogo異構(gòu)體中均存在，而Nogo－氨基僅存在于Nogo－A中;并且Nogo－66抑制軸突再生比Nogo－氨基的作用更強(qiáng)大。此外，Nogo－66和Nogo－氨基各自的抑制活性不同，前者僅能抑制神經(jīng)纖維生長，而后者除了此作用外，還能抑制非神經(jīng)細(xì)胞的伸展和遷移。

另外，有研究［4］發(fā)現(xiàn)，NOgo－A 在青光眼大鼠的視網(wǎng)膜中表達(dá)增加，OMgp僅在視網(wǎng)膜的內(nèi)網(wǎng)狀層有表達(dá)，而MAG無表達(dá)，該實驗提示:在青光眼大鼠模型中，NOgo－A在視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞死亡和突觸退化中起著重要作用。這些都提示我們，阻斷NOgo的作用可能會促進(jìn)神經(jīng)再生和修復(fù)?，F(xiàn)很多實驗表明，腦損傷后應(yīng)用NOgo－A抗體治療可以促進(jìn)某些神經(jīng)功能修復(fù);但是Kilic［5］等的實驗數(shù)據(jù)中表明:Nogo－A可通過控制Rac1/RhoA平衡促進(jìn)神經(jīng)元存活，提示NOgo－A抗體不應(yīng)該在急性腦中風(fēng)階段使用。

2 MAG

MAG是一種含唾液酸的免疫球蛋白超級家族的成員，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，MAG是主要表達(dá)于髓鞘膠質(zhì)細(xì)胞，MAG參與髓磷脂結(jié)間部的形成，通過影響神經(jīng)纖維的磷酸化過程而抑制軸突發(fā)芽;同時，MAG亦調(diào)控軸突生長錐的形成，通過引發(fā)生長錐的崩潰而抑制軸突的生長;研究發(fā)現(xiàn)，MAG在外周神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)的雪旺細(xì)胞和中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的少突膠質(zhì)細(xì)胞都有表達(dá)，但是PNS中髓鞘蛋白MAG的含量只有CNS的1/10，也許正是這種含量差異才導(dǎo)致PNS髓磷脂對神經(jīng)再生抑制較弱;周圍神經(jīng)系統(tǒng)損傷后，吞噬細(xì)胞可快速聚集到損傷部位快速清除髓鞘碎片，而在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中則清除較慢，軸突生長受到抑制［6］。

雖然MAG抑制軸突生長的作用在很多體外實驗中得到證實，但是Cafferty［7］等在敲除MAG基因的小鼠模型中并未觀察到促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘的軸突生長;同時Lee［8］等在MAG基因缺陷的小鼠模型中還發(fā)現(xiàn)，中樞神經(jīng)損傷后軸突再生僅輕微改善或者根本沒有變化，由此推測，可能是由于其他抑制分子的代償作用。最近很多實驗表明，Nogo－A可掩蓋MAG在體內(nèi)外的抑制作用。

Mehta等［9］結(jié)合當(dāng)前資料，認(rèn)為MAG可以通過結(jié)合不同的軸突受體在同一神經(jīng)元發(fā)揮不同的生物學(xué)效應(yīng)。研究還發(fā)現(xiàn)［10］，MAG的分子釋放可能在興奮性毒性神經(jīng)損傷中起一定的保作用，但具體的機(jī)制尚待深入研究。

3 OMgp

OMgp是糖基化磷脂酰肌醇錨定蛋白，也有抑制軸突再生的作用。它由440個氨基酸構(gòu)成，包括五個結(jié)構(gòu)域:亮氨酸重復(fù)序列(LRR)、含信號序列的氨基末端、半胱氨酸富集區(qū)、絲/蘇氨酸富集區(qū)及羧基末端，其中亮氨酸重復(fù)序列(LRR)為OMgp起主要作用的結(jié)構(gòu)域，高度保守。OMgp主要表達(dá)于成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞，主要定位于細(xì)胞膜;也參與郎飛結(jié)的構(gòu)成，在調(diào)節(jié)膠質(zhì)細(xì)胞突起的發(fā)育過程中起重要作用，而且能夠抑制側(cè)索出芽;OMgp在PNS的郎飛結(jié)也有表達(dá)，是雪旺細(xì)胞髓鞘在膜上的延伸，起著連接郎飛結(jié)的作用。

體外實驗中，重組OMgp能有效抑制小腦神經(jīng)元的軸突生長，并且在培養(yǎng)的成人背根神經(jīng)節(jié)中可引起生長錐塌陷［11，12］。與 MAG 相似，缺乏OMgp所引起的緩解作用，能被抑制作用更強(qiáng)的抑制因子NOgo－A所掩蓋。

4 共同受體NgR

大量實驗已證實NgR為Nogo、MAG、OMgp共同的受體。研究發(fā)現(xiàn)，NgR2和 NgR3是兩種與NgR相似的蛋白，這兩種蛋白并不與 Nogo－66、MAG及OMgp結(jié)合，發(fā)揮抑制作用的實際上是NgR1。

NgR是一個無跨膜結(jié)構(gòu)域的聚糖磷脂酰肌醇錨定蛋白，缺乏細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，它必須依賴P75NTR的協(xié)同作用;P75NTR可以介導(dǎo)3種髓鞘相關(guān)抑制因子的抑制活性;屬于腫瘤壞死因子受體(TNFR)家族［3］。最近又發(fā)現(xiàn)兩個新成員TROY和LINGO－1。NgR也可以與跨膜蛋白TROY及LINGO－1結(jié)合，形成另外一種復(fù)合體NgR/LINGO－1/TROY來向細(xì)胞內(nèi)傳遞抑制信號。當(dāng)NgR/LINGO－1/p75或TROY復(fù)合體把抑制信號傳遞到細(xì)胞內(nèi)，則激活下游的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子RhoA使其去磷酸化轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚孕问降腞hoA－GTP RhoAGTP與其主要的效應(yīng)蛋白ROCK結(jié)合后，激活其蛋白激酶活性，導(dǎo)致神經(jīng)生長錐塌陷，抑制神經(jīng)再生［13］。此外，Nogo－A還對軸突生長相關(guān)基因有下調(diào)作用。

研究證明NgR1是體外髓鞘誘導(dǎo)生長錐塌陷和突起生長抑制所必需的［14］。目前已采用多種策略對抗NgR1的激活。Nogo－66的結(jié)合位點的競爭性拮抗劑NgR(310)ecto(NgR外端27－310個氨基酸的肽)，以抑制內(nèi)源性NgR1配體的激活，通過這些干預(yù)措施來拮抗NgR1信號，從而使體外髓鞘誘導(dǎo)生長錐的塌陷和突起生長的抑制作用減弱。上述研究證明了NgR1及其配體抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)再生的重要性。有研究發(fā)現(xiàn)NgR的競爭性拮抗劑NEP 1－40除了阻斷Nogo－66與NgR的結(jié)合外，還阻斷二者所介導(dǎo)的生長錐潰變，能有效地促進(jìn)損傷的CNS軸突生長及功能修復(fù)［15－17］;朱薇薇等［18］通過實驗發(fā)現(xiàn)，在缺氧缺血性腦病中，NgR的拮抗劑NEP 1－40除了能拮抗NgR的抑制活性，還可下調(diào)NgR的回升時效，提示:NEP 1－40在促進(jìn)中樞神經(jīng)損傷后軸突再生過程中發(fā)揮著重要作用。

5 Ephrin－B3

Eph受體是目前已知的具有最多成員的蛋白受體酪氨酸激酶家族，大量的實驗證據(jù)表明，Eph與ephrin相互作用能誘發(fā)雙向的信號傳導(dǎo)過程，即經(jīng)典的經(jīng)Eph受體酪氨酸激酶途徑和反向的經(jīng)ephrinB配體途徑，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生存、生長、遷徙和分化活動［19］。在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中，生長錐需要合適的吸引和排抑力以確保軸突生長的正確方向，Ephrin－Eph能夠系統(tǒng)地調(diào)節(jié)Rho鳥苷三磷酸酶，從而調(diào)節(jié)生長錐活性和軸突導(dǎo)引［20］。作為主要的軸突導(dǎo)引分子的Ephrins能夠通過Eph受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)發(fā)育中的軸突生長錐吸引或排抑［21］。

ephrin－B3是Eph家族蛋白成員之一，正常生理情況下在中樞神經(jīng)系統(tǒng)有低水平表達(dá)。作為髓鞘相關(guān)抑制分子中的一個新成員，隨著ephrin－B3在腦梗死時的表達(dá)增加在很多實驗中被明確，逐漸被人們所認(rèn)識。Benson等［22］發(fā)現(xiàn) ephrin－B3僅表達(dá)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘少突膠質(zhì)細(xì)胞，其抑制活性等同于p75介導(dǎo)的Nogo－66，MAG，OMgp的活性。對 Nogo、MAG、OMgp、p75基因敲除小鼠的皮質(zhì)脊髓束再生抑制發(fā)揮作用是另一個重要機(jī)制。并且通過實驗進(jìn)一步比較，ephrin－B3/Fc的抑制作用大于MAG/Fc，這表明ephrin－B3是皮質(zhì)神經(jīng)元的重要的潛在抑制劑。Yiu等［23］發(fā)現(xiàn)ephrin－B3和受體之一EPhA4，同NgRl/p75一樣都可以激活小GTP酶RhoA，引起生長錐的塌陷，抑制中樞神經(jīng)軸突的再生，表明他們有共同的信號途徑。這些充分說明了ephrin－B3的在中樞神經(jīng)系統(tǒng)再生抑制的作用。最近有不少實驗發(fā)現(xiàn)Ephrin－B3與腦白質(zhì)損傷有一定的相關(guān)性，肖琴等［24］在實驗中發(fā)現(xiàn)ephrin－B3mRNA在缺氧缺血性腦損傷后高表達(dá)與腦損傷程度一致，提示ephrin－B3參與了神經(jīng)細(xì)胞的損傷及再生抑制;但是同時還發(fā)現(xiàn)一個問題:ephrin－B3與細(xì)胞凋亡之間高峰時間不一致，推測這除了ephrin－B3的作用，是否存在其他凋亡相關(guān)因素還有待進(jìn)一步研究。

ephrin－B3的受體有EPhB3和EPhA4兩種，上文已提到EPhA4所介導(dǎo)的抑制中樞神經(jīng)再生的作用;但是另一受體EPhB3則起到了積極作用。Liu等［25］針對視神經(jīng)損傷后的軸突再生，分析了Ephrin－B3與另一受體 EphB3的作用，發(fā)現(xiàn)EPhB3可能是損傷后成熟RGC軸突再延伸的一個局部促進(jìn)因子。由此可以看出，Ephrin－B3兩種不同的受體所介導(dǎo)作用完全不同，要促進(jìn)中樞神經(jīng)再生，并不能單純通過阻斷Ephrin－B3的作用，而要調(diào)節(jié)不同的信號通路。

6 展望

成人中樞神經(jīng)損傷后再生困難除了上述抑制因子外，還有很多不利于神經(jīng)再生的因素，如膠質(zhì)瘢痕產(chǎn)生的CSPGs;Semaphorins家族成員Sema3可通過p75NTR在誘發(fā)交感神經(jīng)神經(jīng)元生長錐塌陷抑制神經(jīng)再生;但是Semaphorins家族成員眾多，所起的作用也不同，且各信號通路還未研究透徹，尚需進(jìn)一步研究。

另外，目前對髓鞘相關(guān)抑制因子及受體的研究比較多，也取得了一定的成果。雖然阻斷某些抑制因子或受體，不論單一受體或共同受體，都從一定程度上阻止軸突再生抑制及功能修復(fù)，但是更具體化的生化機(jī)制和信號傳導(dǎo)通路以及阻斷這些靶點是否給機(jī)體帶來某些不利影響都有待進(jìn)一步研究。并且，某些抑制因子(如MAG、Ephrinb3)在起抑制作用的同時，在神經(jīng)正常發(fā)育或者是損傷后保護(hù)過程中也發(fā)揮重要的作用，我們只有弄清這些機(jī)制及改進(jìn)某些阻斷方法，才能有效地對中樞神經(jīng)損傷進(jìn)行修復(fù)。

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