王志敏，梅彩琴

散亂蛋白對(duì)神經(jīng)發(fā)生影響的研究進(jìn)展①

王志敏，梅彩琴

散亂蛋白(Dvl)是廣泛存在于人體組織內(nèi)的一種蛋白，含有三個(gè)結(jié)構(gòu)域：散亂蛋白軸蛋白(DIX)結(jié)構(gòu)域、突觸后密集區(qū)蛋白-95/大型腫瘤抑制基因/緊密連接跨膜蛋白(PDZ)結(jié)構(gòu)域、散亂蛋白/Egl-10/普列克底物蛋白(DEP)結(jié)構(gòu)域。散亂蛋白通過(guò)不同的結(jié)構(gòu)域參與Wnt信號(hào)傳導(dǎo)，影響神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育與神經(jīng)損傷后神經(jīng)發(fā)生。

散亂蛋白；Wnt信號(hào)；神經(jīng)發(fā)生；綜述

從大多數(shù)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，包括人類(lèi)的Wnt-散亂蛋白(Dishevelled,Dvl)途徑均較為保守，包括在正常胚胎發(fā)育和干細(xì)胞小體中的細(xì)胞結(jié)局，及異常表達(dá)引起的疾病，最值得注意的是癌癥[1]。人類(lèi)存在三種同源Dvl：Dvl1、Dvl2和Dvl3，廣泛存在于細(xì)胞質(zhì)中，在細(xì)胞核內(nèi)也有定位；是位于Wnt通路上游的調(diào)節(jié)因子，通過(guò)不同的結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，參與Wnt信號(hào)傳遞，在胚胎發(fā)育、組織修復(fù)、腫瘤形成、神經(jīng)分化等方面起重要作用[2-3]。

1 Dvl的結(jié)構(gòu)及功能

Dvl具有三個(gè)保守結(jié)構(gòu)域：散亂蛋白軸蛋白(Dishevelled and Axin,DIX)結(jié)構(gòu)域、突觸后密集區(qū)蛋白-95/大型腫瘤抑制基因/緊密連接跨膜蛋白(postsynaptic density protein-95,disc large tumour suppressor,zonula occludens-1,PDZ)結(jié)構(gòu)域、散亂蛋白/ Egl-10/普列克底物蛋白(Dishevelled,Egl-10 and pleckstrin,DEP)結(jié)構(gòu)域。還有兩個(gè)氨基酸殘基區(qū)域，一個(gè)由絲氨酸/蘇氨酸殘基伸到DIX和PDZ兩結(jié)構(gòu)域之間形成，另一個(gè)是脯氨酸富聚區(qū)域，位于PDZ的下方。

N-末端的DIX結(jié)構(gòu)域似乎是Wnt信號(hào)中一個(gè)支架因子。通過(guò)該結(jié)構(gòu)域，Dvl能與軸蛋白結(jié)合并抑制其活性。通過(guò)置換軸蛋白，游離β-catenin破壞復(fù)合體中軸蛋白組件，招募晚期T細(xì)胞性淋巴瘤常重排蛋白(frequently rearranged in advanced T-cell lymphomas,FRAT)；磷酸化的Dvl對(duì)FRAT具有高親和力。依賴(lài)DIX的聚合反應(yīng)，導(dǎo)致Dvl局部濃度急劇增加，使低親和力復(fù)合物的親和力增加，從而使Dvl與信號(hào)蛋白有效交互[4]。這些作用可誘導(dǎo)β-catenin破壞復(fù)合體崩解和Wnt通路激活[5]。

中央的PDZ結(jié)構(gòu)域有蛋白激酶、磷酸酶、銜接蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，但根據(jù)PDZ細(xì)胞分析提供的證據(jù)，卷曲蛋白(Frizzled, Frz)與Dvl產(chǎn)生功能交互發(fā)生在DEP結(jié)構(gòu)域，而不是PDZ結(jié)構(gòu)域[6]。

DEP結(jié)構(gòu)域位于PDZ結(jié)構(gòu)域和C-末端區(qū)域之間，而Dvl的C端序列對(duì)募集Dvl到Frz上起重要作用[7]。DEP結(jié)構(gòu)域表面存在數(shù)個(gè)氨基酸殘基聚集而帶正電荷，細(xì)胞膜內(nèi)帶負(fù)電荷，通過(guò)靜電引力募集Dvl結(jié)合到Frz，這種相互作用對(duì)胞內(nèi)pH值比較敏感[8]。Dvl的DEP結(jié)構(gòu)域還可通過(guò)這種靜電作用募集到細(xì)胞膜上，參與蛋白質(zhì)的膜轉(zhuǎn)位和膜錨定等過(guò)程[9]。DEP結(jié)構(gòu)域能與很多蛋白發(fā)生二聚作用，通過(guò)DEP結(jié)構(gòu)域與DIX聚合物交聯(lián)，催化信號(hào)小體組件，從而激活Dvl；DEP結(jié)構(gòu)域的點(diǎn)突變能阻止其二聚作用[10]。DEP結(jié)構(gòu)域是Dvl易位到膜相關(guān)Frz上所必需的，而Dvl信號(hào)激活也依賴(lài)于DEP[6]。對(duì)于β-catenin信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)說(shuō)，Dvl的DEP結(jié)構(gòu)域也至關(guān)重要，而PDZ域則可有可無(wú)[11]。

2 Dvl在Wnt信號(hào)通路中的作用

Dvl結(jié)構(gòu)域中包含大量不同蛋白質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)，參與Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，包括經(jīng)典Wnt/β-catenin通路、非經(jīng)典Wnt/平面細(xì)胞極性(planar cell polarity,PCP)和Wnt/Ca2+通路。幾乎所有的Wnt信號(hào)通路都是Wnt配體和Frz受體家族激活，隨后募集細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)因子Dvl結(jié)合到Frz上，進(jìn)而激活下游信號(hào)發(fā)生[12]。DIX結(jié)構(gòu)域是經(jīng)典的β-catenin信號(hào)通路的關(guān)鍵部位，DIX結(jié)構(gòu)域還參與非經(jīng)典PCP信號(hào)途徑。PDZ和DEP結(jié)構(gòu)域調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)到細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)，是PCP信號(hào)傳遞的關(guān)鍵；DEP結(jié)構(gòu)域能還影響β-catenin信號(hào)通路[13]。此外，兩種渦蟲(chóng)Dvls中，只有Dvl2參與經(jīng)典Wnt通路，Dvl1和Dvl2傳遞非經(jīng)典Wnt信號(hào)[14]。

2.1 經(jīng)典Wnt信號(hào)通路

當(dāng)Wnt信號(hào)未到達(dá)細(xì)胞膜時(shí)，β-catenin降解復(fù)合物形成。該復(fù)合物包含有軸蛋白、結(jié)腸腺瘤性息肉病基因產(chǎn)物、酪蛋白激酶1(casein kinase 1,CK1)和糖原合酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3 beta,GSK3β)，導(dǎo)致β-catenin磷酸化、泛素化，并被蛋白酶降解。當(dāng)信號(hào)分子到達(dá)細(xì)胞膜時(shí)，Wnt信號(hào)分子與Frz受體家族結(jié)合，7次跨膜傳遞信號(hào)分子，傳到Frz共受體低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白(low density lipoprotein receptor-related protein,LRP)5/6，并與之協(xié)同形成膜受體復(fù)合物。進(jìn)而Dvl被招募到細(xì)胞膜上，并與Frz受體直接接觸。Dvl通過(guò)一對(duì)旁系同源跨膜E3泛素連接酶環(huán)指蛋白43(ring finger protein 43, RNF43)和/或鋅環(huán)指蛋白3(zinc and ring finger 3,ZNRF3)，促進(jìn)Frz振動(dòng)；在缺乏Wnt信號(hào)時(shí)，RNF43和/或ZNRF3可從細(xì)胞質(zhì)膜上清除Frz[10]。Dvl與Frz結(jié)合也是LRP5/6、GSK3β和CK1磷酸化必不可少的環(huán)節(jié)。LRP5/6可通過(guò)磷酸化激活，也可通過(guò)LRP的胞質(zhì)尾區(qū)與軸蛋白結(jié)合而旁路激活，結(jié)果軸蛋白被募集到細(xì)胞膜上，不能參與β-catenin降解復(fù)合物形成，導(dǎo)致β-catenin降解減少，在胞質(zhì)內(nèi)積累，并轉(zhuǎn)運(yùn)入核。

Dvl可能與其他蛋白質(zhì)一樣，進(jìn)入和離開(kāi)細(xì)胞核的調(diào)節(jié)受核定位信號(hào)和核輸出信號(hào)活性的影響?；贒EP結(jié)構(gòu)域交換的Dvl構(gòu)象轉(zhuǎn)換，為功能信號(hào)小體裝配以及Wnt信號(hào)傳導(dǎo)到細(xì)胞核所必需[6]。當(dāng)Dvl定位于細(xì)胞核內(nèi)時(shí)，它與磷酸化c-Jun和細(xì)胞核內(nèi)β-catenin相互作用，介導(dǎo)形成功能性復(fù)雜體Dvl-c-Jun-β-catenin-T細(xì)胞因子(T cell factor,TCF)，通過(guò)TCF序列特異性結(jié)構(gòu)域與DNA結(jié)合。新形成的復(fù)合體與Wnt靶基因的啟動(dòng)子結(jié)合，并調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄活動(dòng)[15]。

2.2 非經(jīng)典Wnt/PCP信號(hào)通路

非經(jīng)典Wnt/PCP信號(hào)通路涉及小三磷酸鳥(niǎo)苷酸酶，如Ras相關(guān)的C3肉毒素底物(Ras-related C3 Botulinum toxinsubstrate, Rac)、Rho亞族(RhoA、RhoB、RhoC)和細(xì)胞分裂周期蛋白42 (cell division cycle protein 42,Cdc42)、RhoA-Rho相關(guān)卷曲螺旋形成蛋白激酶(Rho-associated coiled coil forming protein kinase, ROCK)和Rac-c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)等途徑，這些通路可能在胚胎發(fā)育階段調(diào)控細(xì)胞骨架的重排，并參與原腸胚形成。已知從果蠅到哺乳動(dòng)物都有一組PCP通路共同的核心基因，如Frz、Dvl、Strabismus/Van Gogh(Stam/Vangl)、Flamingo(Fmi)/Celsr、Prickle(Pk)和Diego(Dgo)[16]。通過(guò)這些蛋白質(zhì)的重新分配建立PCP通路，細(xì)胞質(zhì)Dvl和PK都招募到膜上，分別與Frz和Vang形成不對(duì)稱(chēng)膜復(fù)合物[17]；在Vang缺乏時(shí)，Dvl和PK錯(cuò)誤定位，PCP信號(hào)受損[18]。

PCP通路的下游分子包括小G蛋白(Rho/Rac/Daam)和JNK。Dvl能激活小分子Rho家族的三磷酸鳥(niǎo)苷激酶，進(jìn)一步介導(dǎo)JNK等通路的激活，引起細(xì)胞極化效應(yīng)。在果蠅中，Dvl的DEP結(jié)構(gòu)域通過(guò)與Frz結(jié)合聚集到細(xì)胞膜上，傳遞PCP信號(hào)，介導(dǎo)上皮細(xì)胞沿頂-底軸形成極性，也與頂-底軸在垂直的平面上建立極性有關(guān)[19]。

2.3 Wnt/Ca2+信號(hào)通路

Dvl在此通路的機(jī)制尚不清楚。已知Dvl信號(hào)下游刺激三聚體G蛋白和磷脂酶C，增加三磷酸肌醇生產(chǎn)，觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加。

2.4 Dvl對(duì)Wnt信號(hào)通路的調(diào)控

Dvl有兩個(gè)細(xì)胞池，一個(gè)轉(zhuǎn)移細(xì)胞核介導(dǎo)的經(jīng)典信號(hào)，另一個(gè)保持在細(xì)胞質(zhì)中，并介導(dǎo)經(jīng)典和非經(jīng)典的信號(hào)[20]。由于可用的Dvl細(xì)胞池有限，意味著激活了一個(gè)通路，Dvl就難以再獲得其他位點(diǎn)，以激活其他途徑，即激活經(jīng)典Wnt途徑能下調(diào)非經(jīng)典Wnt信號(hào)，反之亦然。通過(guò)內(nèi)生Dvl超表達(dá)可阻礙Wnt信號(hào)傳導(dǎo)[6]。

Dvl通過(guò)蛋白磷酸化對(duì)Wnt信號(hào)通路起正向調(diào)節(jié)作用[15]，這種高度磷酸化事件涉及激酶和其他因素，如CK1、CK2和β-arrestin，磷酸化還與同源細(xì)胞質(zhì)Dvl3定位有關(guān)[21]。

Dvl對(duì)Wnt信號(hào)通路的負(fù)向調(diào)控通過(guò)與Dvl相互作用的蛋白質(zhì)泛素化完成。在Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中，Dvl影響DEP-Frz交互。在缺乏Wnt時(shí)，DEP結(jié)構(gòu)域通過(guò)E3泛素連接酶ZNRF3促進(jìn)Frz泛素化，從而促進(jìn)Frz包涵體細(xì)胞內(nèi)吞作用和溶酶體降解[10]。Dvl的DEP結(jié)構(gòu)域可以促進(jìn)Dvl與泛素蛋白連接酶結(jié)合，通過(guò)蛋白酶體途徑降解磷酸化的Dvl[22]；DEP結(jié)構(gòu)域還可以與G蛋白的βγ亞單位結(jié)合，激活磷脂酶C、Ca2+和蛋白激酶C信號(hào)途徑，導(dǎo)致Dvl降解，從而關(guān)閉Wnt信號(hào)通路[23]。

胞質(zhì)中β-catenin降解復(fù)合物的成分是典型Wnt信號(hào)途徑的負(fù)調(diào)節(jié)蛋白。Wnt信號(hào)負(fù)調(diào)節(jié)器(如Dapper、Naked或Dvl的C-末端)與Dvl的PDZ結(jié)構(gòu)域結(jié)合，抑制信號(hào)傳導(dǎo)[24]，故Dvl被認(rèn)為是救援細(xì)胞質(zhì)β-catenin降解的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器。

3 Dvl與神經(jīng)發(fā)生

含DEP結(jié)構(gòu)域的蛋白如Dvl對(duì)神經(jīng)退行性疾病起一定作用[25]。Dvl通過(guò)傳導(dǎo)經(jīng)典和非經(jīng)典Wnt信號(hào)，參與胚胎神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)發(fā)生。

3.1 胚胎神經(jīng)系統(tǒng)的形成

已知Wnt基因突變導(dǎo)致特殊的發(fā)育缺陷。在小鼠中發(fā)現(xiàn)，胚胎期敲除Dvl基因之后，小鼠出生后會(huì)出現(xiàn)行為及神經(jīng)方面的缺陷。Wnt信號(hào)在哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育中是必需的，控制著神經(jīng)板、神經(jīng)管、腦、脊髓、感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的正常發(fā)育。神經(jīng)管畸形(neural tube defects,NTDs)是第二常見(jiàn)的先天畸形。Vangl2基因(D255E,S464N)突變引起環(huán)尾小鼠出現(xiàn)嚴(yán)重的神經(jīng)管缺陷。

哺乳動(dòng)物Vangl1和Vangl2是在發(fā)育中發(fā)揮關(guān)鍵作用的膜蛋白，涉及PCP的是神經(jīng)發(fā)生期間會(huì)聚延伸運(yùn)動(dòng)。Vang的羧基末端有PDZ結(jié)構(gòu)域結(jié)合基序，Vangl被認(rèn)為可以通過(guò)這些基序與其他PCP蛋白質(zhì)(Dvl、PK)聚集，形成膜結(jié)合PCP信號(hào)復(fù)合物，為細(xì)胞提供極性信息。Vangl1和Vangl2的C-末端一部分(251～526)與Dvl1、Dvl2和Dvl3中的DIX、PDZ結(jié)構(gòu)及N-末端部分有物理上相互作用。環(huán)尾小鼠相關(guān)D255E突變廢除Vangl與Dvl1、Dvl2和Dvl3的相互作用，導(dǎo)致顱脊柱裂[26]。

在神經(jīng)管發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，Wnt/PCP-JNK通路關(guān)鍵蛋白分子Dvl過(guò)表達(dá)，激活下游RhoA同步增高，然后活化JNK，使JNK磷酸化增加，影響細(xì)胞的增殖和凋亡進(jìn)程，參與NTDs的發(fā)生[27]。

在神經(jīng)管閉合過(guò)程中，Dvl2最重要，它可以促進(jìn)神經(jīng)管的閉合，而Dvll和Dvl3只起輔助作用，只有在Dvl2完全缺失時(shí)，Dvll和Dvl3才發(fā)揮作用[28]。

Dvl1/2 mRNA水平與絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶、Mark2水平有關(guān)，而在20例腰骶脊柱裂患者中，Dvl1和Mark2的mRNA水平降低。通過(guò)細(xì)胞分析，損耗Mark2可減少Dvl基因表達(dá)；而在人類(lèi)，葉酸缺乏會(huì)導(dǎo)致Mark2和Dvl1表達(dá)減少，中斷神經(jīng)干細(xì)胞生長(zhǎng)和分化。說(shuō)明人腦組織中Dvl不足可導(dǎo)致神經(jīng)管缺陷[29]。

哺乳動(dòng)物及果蠅的PCP基因Vangl、Frz、Dvl和Celsr1基因突變，引起神經(jīng)管?chē)?yán)重畸形。在非洲爪蟾，Dvl1和Dvl2調(diào)節(jié)Wnt依賴(lài)性信號(hào)，控制神經(jīng)嵴正常發(fā)育。在嚙齒類(lèi)動(dòng)物，Dvl2和Dvl3參與神經(jīng)嵴發(fā)育，Dvl1不參與[14]。小鼠缺乏Dvl3影響神經(jīng)管、心臟和內(nèi)耳形成；當(dāng)小鼠缺乏一個(gè)以上Dvl家族成員時(shí)，這些器官缺陷會(huì)比較嚴(yán)重。Dvls有冗余和重疊的功能[30]。Dvl2-/-/3-/-小鼠出生時(shí)死于心臟缺陷，Dvl2-/-/3-/-小鼠早期胚胎致死原因是嚴(yán)重原腸胚形成缺陷[31]。大部分單、雙基因敲除小鼠Dvls的表型，導(dǎo)致形成非經(jīng)典Wnt/PCP途徑缺陷，而不是經(jīng)典Wnt通路，說(shuō)明Dvl通過(guò)非經(jīng)典信號(hào)途經(jīng)參與神經(jīng)器官形成。

3.2 神經(jīng)發(fā)生

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，Dvl1顯著表達(dá)于胚胎和出生后發(fā)育早期神經(jīng)元高密度區(qū)；抑制Dvl2表達(dá)會(huì)使神經(jīng)元祖細(xì)胞增殖減少[32]；Dvl3在嗅球各層均有表達(dá)，參與嗅覺(jué)感覺(jué)神經(jīng)元細(xì)胞分化和軸突形成[33]。富亮氨酸重復(fù)序列激酶2(leucine-rich repeat kinase 2,LRRK2)能促進(jìn)神經(jīng)元成熟，其RocCOR結(jié)構(gòu)域能與所有三種人類(lèi)Dvl直接相互作用，導(dǎo)致Dvl驅(qū)使經(jīng)典Wnt活性增大，通過(guò)參與自噬、軸突生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)神經(jīng)元細(xì)胞骨架等方式參與神經(jīng)發(fā)生[34]。相關(guān)受體酪氨酸激酶(related to receptor tyrosine kinase,RYK)是一種酪氨酸激酶受體，能與Wnt配體結(jié)合。Dvl通過(guò)PDZ結(jié)構(gòu)域結(jié)合到RYK的C-末端，介導(dǎo)Wnt信號(hào)誘導(dǎo)軸突排斥、細(xì)胞遷移、軸突生長(zhǎng)和TCF激活[20]。

在未成熟的海馬神經(jīng)元中，Dvl的DIX結(jié)構(gòu)域?qū)S突生長(zhǎng)和形態(tài)發(fā)生至關(guān)重要，通過(guò)Dvl、Rac、JNK激活的Wnt信號(hào)，使樹(shù)突分支及長(zhǎng)度和數(shù)目增加。DIX域依賴(lài)囊泡相關(guān)的信號(hào)通路，決定N2A細(xì)胞神經(jīng)元分化的細(xì)胞骨架和形態(tài)重排。在神經(jīng)發(fā)生中，Dvl表達(dá)下調(diào)使軸突分化減少，過(guò)度表達(dá)則誘導(dǎo)大量軸突形成，并能穩(wěn)定微管，增大生長(zhǎng)錐和軸突直徑，降低軸突長(zhǎng)度；Dvl通過(guò)抑制GSK-3β磷酸化微管相關(guān)蛋白Maplb以穩(wěn)定微管[20]。

Dvl在神經(jīng)元連接方面也起重要作用。Dvl1和Dvl2參與形成和穩(wěn)定神經(jīng)元突觸[32-33]。長(zhǎng)期給予可卡因可降低Dvl2和其他幾個(gè)Wnt信號(hào)組件的表達(dá)，使大腦獎(jiǎng)賞區(qū)伏隔核的中型多棘神經(jīng)元密度增加；伏隔Dvl2過(guò)表達(dá)可上調(diào)Rac1活性，防止可卡因誘導(dǎo)伏隔核樹(shù)突棘變化[35]。Ohata等[36]使用基因敲除小鼠，表明Dvls復(fù)合基因敲除導(dǎo)致腦積水，此時(shí)雖然室管膜細(xì)胞正常分化，但室管膜的運(yùn)動(dòng)纖毛細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間的旋轉(zhuǎn)路線破壞，導(dǎo)致室管膜細(xì)胞生產(chǎn)腦脊液的流量較對(duì)照小鼠緩慢；利用它莫西芬誘導(dǎo)去除成年小鼠Dvl，也可導(dǎo)致室管膜運(yùn)動(dòng)纖毛細(xì)胞內(nèi)旋轉(zhuǎn)路線和定位缺陷，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)纖毛頂端表面需要Dvl正確定位，才能實(shí)現(xiàn)室管膜運(yùn)動(dòng)纖毛協(xié)調(diào)的定向擺動(dòng)，維持腦脊液正常流速及物質(zhì)循環(huán)。

這些資料證實(shí)，Dvl表達(dá)于腦的多個(gè)部位，參與神經(jīng)元祖細(xì)胞增殖、分化，并通過(guò)形態(tài)重排的神經(jīng)元細(xì)胞骨架遷移，參與神經(jīng)元間突觸形成和穩(wěn)定，促進(jìn)神經(jīng)元軸突分化、形成及增粗，增加樹(shù)突分支、長(zhǎng)度和數(shù)量，參與形成室管膜細(xì)胞的正常極性，維持腦脊液循環(huán)。Dvl通過(guò)以上多個(gè)環(huán)節(jié)維持腦的正常功能，在一定程度上可避免疾病及藥物引起的神經(jīng)功能障礙；這些環(huán)節(jié)也是神經(jīng)發(fā)生所必須的條件。

Wnt信號(hào)通路在胚胎發(fā)育和成年動(dòng)物神經(jīng)發(fā)生中起重要作用[37]。在大鼠大腦中動(dòng)脈阻塞模型中，Wnt3a和β-catenin表達(dá)均有顯著變化[38]。腦卒中后Wnt/β-catenin通路組件在腦室下區(qū)表達(dá)上調(diào)，通過(guò)激活下游靶基因介導(dǎo)細(xì)胞存活、神經(jīng)干細(xì)胞增殖及分化等活動(dòng)，從而促進(jìn)缺血損傷區(qū)神經(jīng)發(fā)生[39-40]。Wnt3a增加使分泌的卷曲蛋白相關(guān)蛋白3減少，導(dǎo)致Wnt信號(hào)增加，細(xì)胞增殖，增加神經(jīng)元復(fù)雜性，如樹(shù)突數(shù)量增加、長(zhǎng)度延長(zhǎng)、分支密度增多[41]。

給予Wnt3a后，Dvl1與β-catenin的水平均顯著升高，并呈濃度依賴(lài)性；使用Wnt/β-catenin通路抑制劑DKK-1后明顯降低。說(shuō)明Wnt3a可能通過(guò)與Dvl1作用，激活經(jīng)典Wnt信號(hào)通路促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生[42]。

Wnt7a能促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育進(jìn)程，抑制神經(jīng)膠質(zhì)再生[43]。在非經(jīng)典Wnt信號(hào)途徑中，Dvl通過(guò)形成Dvl-Daaml-RhoA、Dvl-Racl等復(fù)合物，介導(dǎo)PCP，進(jìn)而通過(guò)環(huán)指蛋白XRNFl85調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移，促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生。JNK的激活可導(dǎo)致腦缺血神經(jīng)元凋亡，通過(guò)調(diào)控上游信號(hào)分子Dvl抑制JNK，可能對(duì)腦缺血引起的神經(jīng)元細(xì)胞凋亡或壞死發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[44]。

人上皮細(xì)胞激活蛋白C通過(guò)β-arrestin2和Dvl2的作用及其兩者的結(jié)合，促進(jìn)蛋白酶-激活受體(protease-activated receptor, PAR1)介導(dǎo)的上皮細(xì)胞屏障保護(hù)途徑；β-arrestin2和Dvl2基因敲除后，Rac1的激活被抑制，內(nèi)皮細(xì)胞屏障的通透性增加。表明β-arrestin2和Dvl2在激活蛋白C介導(dǎo)的PAR1激活Rac1通路中發(fā)揮一定作用，產(chǎn)生血管屏障保護(hù)作用[45]。

以上研究證明，Dvl通過(guò)激活經(jīng)典和非經(jīng)典Wnt信號(hào)通路促進(jìn)腦缺血后神經(jīng)發(fā)生，防止腦缺血后神經(jīng)細(xì)胞凋亡及壞死，降低受損部位血管通透性，減輕缺血部位組織損傷，保護(hù)血管，為以后的神經(jīng)發(fā)生提供基礎(chǔ)。

綜上所述，Dvl通過(guò)與Vangl1、Vangl2、LRRK2、RYK、Rac1、XRNFl8、Wnt3a、JNK、GSK-3β、β-arrestin2等之間發(fā)生的作用，參與Wnt信號(hào)傳導(dǎo)，影響神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育及神經(jīng)干細(xì)胞增殖、分化及成熟，增加神經(jīng)元復(fù)雜性、神經(jīng)細(xì)胞遷移，通過(guò)自噬、軸突生長(zhǎng)、樹(shù)突生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)神經(jīng)元細(xì)胞骨架等方面，參與神經(jīng)發(fā)生，維持神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能及腦缺血性損傷后組織修復(fù)。Dvl在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和神經(jīng)發(fā)生過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。其作用機(jī)制有待于深入研究。

今后研究中可通過(guò)上調(diào)Dvl以誘導(dǎo)神經(jīng)發(fā)生，為神經(jīng)系統(tǒng)損害性疾病提供新的診斷依據(jù)和治療靶點(diǎn)。

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Role of Dishevelled in Neurogenesis(review)

WANG Zhi-min,MEI Cai-qin
Qujing Medical College,Qujing,Yunnan 655000,China

WANG Zhi-min.E-mail:qjyzwangzhimin@126.com

Dishevelled(Dvl)is a kind of protein widely existing in human tissue,containing three structural domains:Dishevelled and Axin(DIX);postsynaptic density protein-95,disc large tumour suppressor,zonula occludens-1(PDZ);and Dishevelled,Egl-10 and pleckstrin(DEP).Dvl participates in the Wnt signaling through different structure domains to play a role in nervous system development and neurogenesis after nerve injury.

Dishevelled;Wnt signaling;neurogenesis;review

R741

A

1006-9771(2017)05-0548-05

2016-10-11

2016-12-23)

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.05.012

[本文著錄格式]王志敏，梅彩琴.散亂蛋白對(duì)神經(jīng)發(fā)生影響的研究進(jìn)展[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2017,23(5):548-552.

CITED AS:Wang ZM,Mei CQ.Role of Dishevelled in neurogenesis(review)[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(5): 548-552.

曲靖醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校，云南曲靖市655000。作者簡(jiǎn)介：王志敏(1971-)，女，漢族，云南曲靖市人，副教授，主要研究方向：神經(jīng)藥理。E-mail:qjyzwangzhimin@126.com。