李曉寅，陳旭義，劉英富，徐云強，李建國

(1 天津中醫(yī)藥大學，天津 300193;2 武警后勤學院附屬醫(yī)院;3 天津醫(yī)科大學總醫(yī)院)

帕金森病(PD)是一種進行性加重的慢性中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失調所致一系列退行性病變，主要表現(xiàn)為中腦黑質多巴胺(DA)能神經(jīng)元分泌減少引起的震顫、僵直、運動遲緩等運動障礙及非運動障礙。傳統(tǒng)的藥物療法是在短期內補充DA，可緩解癥狀;其中左旋多巴是治療PD的首選藥物，但長期服用患者會出現(xiàn)精神癥狀、開關現(xiàn)象、劑末現(xiàn)象和晨僵少動等不良反應［1］。最新研究［2］顯示，神經(jīng)干細胞(NSC)移植術有望達到治療PD 運動障礙的目的。核受體相關因子-1(Nurr1)是DA 能神經(jīng)元分化過程中的一個重要因素，為核甾體/甲狀腺激素受體超家族的轉錄因子，主要表達于中腦黑質與腹側被蓋區(qū)。Tan 等［3］研究顯示，Nurr1 過度表達可促進NSC向DA 能神經(jīng)元分化，從而使PD 大鼠紋狀體內DA水平增加。Sousa 等［4］運用基因芯片分析技術證明，Nurr1 表達誘導NSC 途徑可提高中腦DA 能神經(jīng)元的存活率，且此條途徑自身具有更強的抗氧化應激能力?，F(xiàn)對調控Nurr1 表達的因素及其促進NSC 向DA 能神經(jīng)元分化的機制綜述如下。

1 直接通過促進Nurr1 過表達誘導NSC 向DA 能神經(jīng)元分化的因素

1.1 音猬因子(SHH)和成纖維生長因子(FGF)-8 SHH 是胚胎發(fā)育過程中由脊索產生的一種重要的發(fā)育調控因子，對神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中細胞的增殖、分化和遷移，特別是神經(jīng)元和少突膠質細胞的分化與成熟發(fā)揮重要作用［5］。FGF 是由多種多肽類生長因子組成的家族，其中FGF-8 在胚胎發(fā)育中參與腦的區(qū)域化形成，是一種重要的胚胎中期生長因子［6］。Kim 等［7］通過實驗證明，SHH 和FGF-8 共同作用可促進Nurr1 過表達，從而提高NSC 向DA 能神經(jīng)元分化。

1.2 FGF-20 FGF-20 是FGF 家族的一名新成員，其僅在成年人腦組織，尤其是小腦組織有特異性表達［8］。Grothe 等［9］利用6-羥基多巴胺(6-OHDA)毀損PD 患者的紋狀體或黑質后，發(fā)現(xiàn)其腹側中腦部神經(jīng)膠質或DA 能神經(jīng)元不再表達，而FGF-20 可能以旁分泌或神經(jīng)源性方式促進腹側中腦DA 能神經(jīng)元存活，同時促進Nurr1 誘導NSC 向DA 能神經(jīng)元分化;在成人大腦要得到高效的DA 能神經(jīng)元分化率還需要有其他附加因素。Shimada 等［10］也證實，在胚胎干細胞向DA 能神經(jīng)元分化過程中FGF-20能促進Nurr1 過表達而增加DA 能神經(jīng)元的分化率。

1.3 膠質細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)及其受體α1 GDNF 是一種強有力的神經(jīng)營養(yǎng)因子，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)細胞的分化、發(fā)育、生長和存活具有重要作用，對紋狀體DA 能神經(jīng)元、皮質運動神經(jīng)元具有強效營養(yǎng)、保護作用，外源性腦室或腦實質內直接給予GDNF 蛋白可使紋狀體神經(jīng)元再生增加［11］。GDNF的神經(jīng)營養(yǎng)作用主要通過兩類受體亞基介導，即膠質細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子受體α(GFRα)亞基和受體酪氨酸激酶(RET)亞基，且這三種分子在細胞膜上可以形成三聚體復合物，可溶性GFRα1 受體與GDNF 有高親和力，在介導GDNF的神經(jīng)營養(yǎng)活性中起重要作用［12］。GDNF 和GFRα1 受體能夠誘導Nurr1 促進NSC 在PD 大鼠中的存活，有助于探討PD 發(fā)病機制及開發(fā)PD 新型療法［13］。

1.4 IL-1α 和IL-1β IL-1 是一種單核因子，主要由單核巨噬細胞和淋巴細胞合成并分泌，具有致熱、介導炎癥和調節(jié)免疫等多種功能。IL-1 家族主要成員有IL-1α 和IL-1β，與之結合的受體為IL-1Rt Ⅰ和IL-1RtⅡ，IL-l 受體拮抗物(IL-1Ra)是天然的IL-1受體拮抗劑。孫秀等［14］采用RT-PCR 、Western blot和免疫熒光染色方法觀察了中腦和紋狀體神經(jīng)前體細胞內Nurr1 mRNA 和蛋白質的表達，結果證實IL-1α 可能通過誘導Nurr1的過度表達促進中腦神經(jīng)前體細胞向DA 能神經(jīng)元方向分化。趙詠梅等［15］利用具有未成熟特性的DA 合成細胞系(MN9D)，觀察了IL-1β 對MN9D 細胞內源性Nurr1 表達的作用，結果發(fā)現(xiàn)IL-1β 在2～6 h 即可明顯激活MN9D細胞內源性Nurr1的表達，繼而誘導產生更多的DA能神經(jīng)元。

1.5 全反式維甲酸(ATRA)及銀杏提取物 ATRA是一種維生素A 衍生物，主要通過與細胞上維甲酸受體(RARs)或維甲類X 受體(RXRs)的結合參與下游一系列基因的調控［16］。銀杏提取物是以銀杏為原料，采用適當溶劑提取有效成分的一類產品。李小元等［17］利用Nurr1 基因修飾聯(lián)合ATRA 及銀杏提取物誘導的NSC 移植治療PD 大鼠，結果顯示，此法可促進NSC 移植后在腦內的存活、遷移及向DA 能神經(jīng)元的分化，部分改善了PD 大鼠的病理性旋轉行為。

2 協(xié)同促進Nurr1 過表達誘導NSC 向DA 能神經(jīng)元分化的因素

2.1 Nurogenin(Ngn)2 原神經(jīng)基因(Proneural gene)編碼堿性螺旋—環(huán)—螺旋(Basic helix-loop-helix，bHLH)蛋白，作為轉錄激活劑，可以激活決定神經(jīng)前體分化為神經(jīng)元以及確定神經(jīng)細胞種類所必需的基因表達。Ngn 類家族是bHLH 蛋白的亞家族，其中Ngn2 在發(fā)育的中樞神經(jīng)和外周神經(jīng)系統(tǒng)的多種神經(jīng)祖細胞中表達，并能促使顱腦感覺神經(jīng)祖細胞向神經(jīng)元分化，在體外轉導過表達Ngn2的NSC，約有95%轉導細胞向神經(jīng)元細胞分化［18］。Andersson 等［19］運用逆轉錄病毒傳遞的方式，證明Ngn2 和Nurr1 同時過表達可促進NSC 向成熟的TH 陽性DA能神經(jīng)元分化。

2.2 翼螺旋轉錄因子叉頭框(Forkhead box，F(xiàn)ox)a2 Fox 主要在肝臟、胰腺、肺和脂肪組織中表達，是調節(jié)胰腺發(fā)育及糖脂代謝的重要轉錄因子［20］，其中Foxa2 在胚胎發(fā)育過程中起關鍵調控作用［21］。國外研究［22］證明，F(xiàn)oxa2 協(xié)同Nurr1 可有效誘導NSC 分化產生黑質(A9)型DA 能神經(jīng)元，并且可檢測到神經(jīng)元的活動。

2.3 Brn4 Brn-4 是POU 蛋白家族成員之一，在神經(jīng)系統(tǒng)中大量表達，參與神經(jīng)細胞生長和分化，能促進神經(jīng)元前體細胞(NPC)向神經(jīng)元方向分化［23］。研究［2，24］證實，Brn4 和Nurr1 共同誘導不僅可促進NSC 向DA 能神經(jīng)元分化，還可促進DA 能神經(jīng)元成熟，二者聯(lián)合NSC 移植可有效改善PD 大鼠的癥狀，其中Brn4 對促進DA 能神經(jīng)元的成熟起主要作用。

3 抑制Nurr1 表達的因素

3.1 維甲酸X 受體(Retinoid-X receptors，RXR)α RXR 屬于核激素受體超家族成員，含α、β 和γ 三種亞型，作為配體激活型轉錄因子調控多種動物生命過程的多個方面，在細胞發(fā)育過程中具有非常重要的作用，特別對細胞增殖和凋亡有很大影響［25，26］。實驗［27］表明，在NSC 分化為DA 能神經(jīng)元過程中RXRα 可與Nurr1 形成二聚體，降低Nurr1的活性并且顯著下調TH 啟動子的活性，導致DA 能神經(jīng)元分化減少。

3.2 真核表達載體pSilen Circle (pSC) pSC-N1和pSC-N2 是兩個含目的基因片段的重組質粒，是用兩段RNA 干擾靶序列合成兩對編碼發(fā)夾小干擾RNA(siRNA)序列的單鏈寡核苷酸，再將其克隆到pSC 載體而得到的，經(jīng)過酶切和測序鑒定正確的pSC-N1、pSC-N2 質粒能特異性地抑制Nurr1的mRNA 和蛋白表達，減少Nurr1 數(shù)量以抑制其誘導NSC向DA 能神經(jīng)元的分化［28］。

3.3 RNA 干擾技術 是指在進化過程中高度保守的、由雙鏈RNA(dsRNA)誘發(fā)的、同源mRNA 高效特異性降解的現(xiàn)象。由于此技術可特異性剔除或關閉特定基因的表達，已被廣泛用于探索基因功能、傳染性疾病及惡性腫瘤的基因治療領域。趙煥英等［29］利用載體介導的RNA 干擾技術特異地干擾Nurr1 基因的表達，從而使后者的作用受到抑制。

綜上所述，NSC 移植術治療PD的研究在全球范圍內已經(jīng)開展多年，PD 動物經(jīng)此治療后運動癥狀部分改善，PD 患者DA 活性有所提高、癥狀部分改善，但存在起效慢、遠期效果差等缺點，且其療效與患者個體差異、疾病嚴重程度、治療時間窗等因素有關。目前，NSC 移植治療PD的機制尚不清楚［30］，且用于臨床時存在以下問題:NSC 向DA 能神經(jīng)元分化的機制還處在探索階段;NSC的取材部位可能影響DA 能神經(jīng)元的分化率;NSC 移植部位的選取;移植后細胞是否能存活、分化及發(fā)揮功能等。近年來，支架技術對于促進NSC 對受損部位有目的修復起到了一定作用。今后的研究中，應該從宏觀角度把握NSC的分化機制，探究各種誘導因素之間的關系，以提高其定向分化率及功能發(fā)揮。

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