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神經(jīng)病靶酯酶的表達(dá)調(diào)控和生物功能

2020-12-23 23:59:17方哲彥滕茶香陳加祥
實(shí)用臨床醫(yī)學(xué) 2020年6期
關(guān)鍵詞:絲氨酸酯酶有機(jī)磷

方哲彥,滕茶香,陳加祥

(南昌大學(xué)生殖毒理與藥理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南昌 330006)

神經(jīng)病靶酯酶(neuropathy target esterase,NTE)作為新型蛋白家族的成員之一,廣泛存在于從細(xì)菌到人類等多個(gè)生物體中,并且在哺乳動(dòng)物體內(nèi)的多個(gè)組織器官中均有表達(dá)。NTE包含一個(gè)N-末端調(diào)節(jié)域和一個(gè)C-末端催化域。調(diào)節(jié)域具有和環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)及其下游分子相似的序列,因此NTE可能受cAMP/PKA/CREB通路的調(diào)節(jié)[1]。而催化域包含一個(gè)patatin結(jié)構(gòu)域,可以水解細(xì)胞膜中的重要成分磷脂酰膽堿(phosphatidylcholine,PC)并參與膜相關(guān)的細(xì)胞活動(dòng),維持脂質(zhì)的穩(wěn)態(tài)。NTE最初被發(fā)現(xiàn)是作為有機(jī)磷化合物的主要靶位,有機(jī)磷毒物可以對(duì)NTE產(chǎn)生“老化”作用,造成外周神經(jīng)和脊髓長(zhǎng)軸突的變性引發(fā)遲發(fā)性神經(jīng)病(organophosphate induced delayed polyneuropathy,OPIDP)[2]。以往對(duì)于NTE的研究更多地關(guān)注于它作為一種絲氨酸酯酶的催化功能,而近幾年的研究則開始探索cAMP結(jié)合位點(diǎn)以及可能調(diào)控NTE表達(dá)的聯(lián)系分子[3-4]。當(dāng)前科研人員正在變性NTE導(dǎo)致軸突衰退以及基因敲除對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響機(jī)制中進(jìn)行深入研究[5]。

1 NTE的發(fā)現(xiàn)過程

1968年,JOHNSON[2]在有機(jī)磷引發(fā)的遲發(fā)性神經(jīng)毒性(OPIDP)的初始發(fā)病過程中發(fā)現(xiàn)了一種主要靶蛋白NTE,并且指出NTE的存在是OPIDP起病不可或缺的一部分。JOHNSON[2]將雞腦勻漿同放射性32P標(biāo)記的丙氟磷(DFP)在恒溫下孵育,發(fā)現(xiàn)雞腦中許多蛋白質(zhì)發(fā)生了磷?;?。而預(yù)先將神經(jīng)毒性抑制劑即可誘發(fā)OPIDP的神經(jīng)毒性有機(jī)磷化合物同雞腦勻漿孵育,雞腦蛋白的放射性32P標(biāo)記量顯著下降,磷酰化明顯受抑制,但是非神經(jīng)毒性的抑制劑卻幾乎起不到抑制作用。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)磷?;艿揭种频脑蚴谴嬖谥环N可水解聚對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺(polyphosphoricacid,PPA)的酯酶在發(fā)揮作用,這種酯酶被命名為NTE。NTE的發(fā)現(xiàn)是OPIDP發(fā)病機(jī)制研究的一次重大突破,它在有機(jī)磷化合物誘發(fā)OPIDP的過程中發(fā)揮著起始靶點(diǎn)作用。

2 NTE的結(jié)構(gòu)及分子特性

2.1 NTE是新蛋白家族中的一員

NTE是表達(dá)于從細(xì)菌到人類等各種生物體的新蛋白家族中的一員,它的主要序列與乙酰膽堿酯酶家族中的蛋白質(zhì)或者任何已知的絲氨酸水解酶相關(guān)性較低。這個(gè)新蛋白家族中大部分的蛋白質(zhì)受基因組序列測(cè)定為概念上的多肽,全部都包含有幾個(gè)潛在的跨膜片段[6]。NTE靠近C-末端大約有200個(gè)氨基酸的區(qū)域是高度保守的,而NTE的絲氨酸活性部位恰恰位于這200個(gè)氨基酸區(qū)域中。在這個(gè)保守區(qū)域中,組氨酸、酸性殘基連同絲氨酸殘基很有可能構(gòu)成一個(gè)催化三元組,參與共同形式的催化反應(yīng)。此外,PNPLA6基因編碼NTE,人和禽PNPLA6基因具有高度同源性(80%),這表明了生物體在進(jìn)化過程中保留了主要的該酶功能[7]。

2.2 NTE作為絲氨酸酯酶的反應(yīng)特性

NTE作為一種絲氨酸酯酶,通過普遍的絲氨酸酯酶機(jī)理與羧酸酯底物反應(yīng)。酶活性位點(diǎn)上特定反應(yīng)性絲氨酸殘基的羥基形成了作用于底物羰基的親核攻擊,這導(dǎo)致了共價(jià)?;钢虚g物即?;傅男纬梢约暗孜镆掖疾糠值姆蛛x。而此后?;直凰牧u基親核取代,解放自由酶完成催化循環(huán)[6]。而有機(jī)磷酸酯類化合物的反應(yīng)則有所不同。有機(jī)磷酸酯類化合物作為底物能夠以相似的方式在NTE的催化下釋放X基團(tuán)形成共價(jià)酶中間物即磷酸化酶,然而同?;赶啾?,磷酸化酶的水解速度呈數(shù)量級(jí)顯著下降。盡管試劑的親核性優(yōu)于水,但是磷酸化酶實(shí)際上長(zhǎng)期受到抑制。在有機(jī)磷酸酯的作用下,磷酸化的酶隨后能夠經(jīng)歷稱為“老化”的二次反應(yīng),導(dǎo)致其丟失了一個(gè)被束縛的R基團(tuán),而剩下的活性絲氨酸部位則共價(jià)結(jié)合于帶負(fù)電荷的有機(jī)磷酸酯部分,能夠顯著耐受親核攻擊免受移除,因此自由酶的釋放速度緩慢,NTE將長(zhǎng)期地以老化磷酸化的形式存在[6]。磷酸化酶的老化速度取決于R基團(tuán)的性質(zhì),一般最慢的是甲基[8]。

3 NTE上游細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及表達(dá)調(diào)控

3.1 cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路對(duì)NTE的表達(dá)調(diào)控

cAMP作為一種第二信使,在真核細(xì)胞內(nèi)扮演著細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的角色,在不同的刺激下控制著生長(zhǎng)、增殖、分化和凋亡等細(xì)胞生命活動(dòng)。而NTE氨基末端結(jié)構(gòu)域的序列與蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)的調(diào)節(jié)亞基相似,這暗示了NTE的活性可能受到cAMP/PKA的調(diào)控。NTE氨基末端的調(diào)節(jié)域包含了三種公認(rèn)的cAMP結(jié)合位點(diǎn),并能夠調(diào)節(jié)下游分子[1]。

CHEN等[3]對(duì)細(xì)胞給予高濃度的cAMP激動(dòng)劑以及抑制劑,檢測(cè)到cAMP水平的變化對(duì)于外源性NTE的活性以及表達(dá)無影響。然而,海拉細(xì)胞中內(nèi)源性NTE的活性受到cAMP激動(dòng)劑的影響顯著增強(qiáng),受到cAMP抑制劑的影響則顯著減弱。環(huán)己酰亞胺能夠抑制mRNA翻譯從而抑制蛋白質(zhì)的合成,在應(yīng)用cAMP激動(dòng)劑的基礎(chǔ)上應(yīng)用環(huán)己酰亞胺后,NTE的活性不再增強(qiáng),由此證明cAMP上調(diào)所導(dǎo)致的NTE活性增高是NTE表達(dá)增多引起的。cAMP對(duì)于NTE的調(diào)節(jié)在細(xì)胞周期的不同階段也存在著差異。在細(xì)胞周期中,分裂是細(xì)胞實(shí)現(xiàn)增殖的重要生命活動(dòng),在所有分裂的細(xì)胞中,細(xì)胞膜成分包括卵磷脂(PC)在有絲分裂結(jié)束之前需要成倍數(shù)的增加從而為分裂的細(xì)胞提供原料。而NTE在維持細(xì)胞膜脂質(zhì)的穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著重要的作用,其中PC就是NTE催化功能的主要底物,因此NTE水平在分裂期可能受到廣泛上調(diào)。此外cAMP在酵母細(xì)胞周期中發(fā)揮著重要的控制作用,它的水平能夠隨著細(xì)胞周期的進(jìn)展而波動(dòng)。因此酵母細(xì)胞中cAMP對(duì)于NTE活性的直接調(diào)節(jié)作用可能存在于細(xì)胞周期的進(jìn)程中。

cAMP可以調(diào)節(jié)NTE的表達(dá),而蛋白激酶A(PKA)是cAMP的下游分子,NTE氨基末端調(diào)節(jié)域的序列又與PKA的調(diào)節(jié)亞基相似,這些均為NTE水平及活性受到PKA的調(diào)節(jié)提供了依據(jù)。CHEN等[3]又發(fā)現(xiàn)NTE蛋白和mRNA水平在PKA抑制劑的影響下顯著下降,并且在此基礎(chǔ)上應(yīng)用cAMP激動(dòng)劑,發(fā)現(xiàn)其既不能完全阻斷也不能抑制它們的下降,這暗示了受cAMP調(diào)控的PKA在控制NTE的表達(dá)中是十分必要的。以上這些結(jié)果暗示了細(xì)胞中NTE水平受cAMP/PKA信號(hào)通路而上調(diào)。

環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP-response element binding protein,CREB)是一種亮氨酸封閉鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)錄因子,可以通過結(jié)合目標(biāo)基因啟動(dòng)子中的CRE序列調(diào)節(jié)幾種基因的表達(dá)。除此之外,它還能夠被激素、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子等生物活性物質(zhì)所激動(dòng),參與調(diào)節(jié)多種細(xì)胞活動(dòng),包括細(xì)胞增殖,生存和應(yīng)激反應(yīng)等。同時(shí)CREB又是cAMP/PKA通路的常見靶點(diǎn),PKA能夠在Ser133位點(diǎn)使CREB磷酸化,這種翻譯后處理對(duì)于它的轉(zhuǎn)錄活性起著至關(guān)重要的作用。而在近期的研究[4]中,cAMP激動(dòng)劑毛猴素和PKA抑制劑H89能夠以不通過敲除NTE的方式分別促進(jìn)和抑制海拉細(xì)胞中NTE的表達(dá)。而在CREB基因敲除的基礎(chǔ)上,毛猴素和H89對(duì)于NTE的表達(dá)均沒有干擾,表明了CREB在通過cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路調(diào)節(jié)NTE中是必要的。此外CREB基因的敲除能夠使NTE基因啟動(dòng)子的熒光素酶活性下降大約50%而不是接近100%,由此證明除CREB之外,其他的轉(zhuǎn)錄因子也有可能作用于NTE啟動(dòng)子調(diào)控NTE的表達(dá)。

另外有研究[9]證實(shí)一種能夠引發(fā)OPIDP的有機(jī)磷化合物,在8 h和10 d的實(shí)驗(yàn)處理下,能夠造成母雞腦細(xì)胞核中PKA和磷酸化CREB水平的下降。這暗示了PKA和磷酸化CREB可能在OPIDP的誘發(fā)、演變和發(fā)展中扮演著至關(guān)重要的角色。

3.2 cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路以外的NTE調(diào)控

cAMP/PKA/CREB已被初步證實(shí)在NTE的表達(dá)中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用,造成NTE的表達(dá)和活性的改變。然而一種產(chǎn)物的表達(dá)可能受到多條通路的調(diào)控,NTE也不例外。CHEN等[10]應(yīng)用免疫共沉淀技術(shù)發(fā)現(xiàn)G蛋白β2亞型可直接聯(lián)系NTE分子,通過RNA干擾誘發(fā)的Gβ2基因的沉默可以導(dǎo)致NTE活性的下調(diào),但是NTE的表達(dá)并不受到影響。這暗示了Gβ2蛋白可能在維持NTE活性中發(fā)揮著重要的作用,但是其機(jī)制還有待更進(jìn)一步的研究。CHEN等[11]還發(fā)現(xiàn)PKC能夠下調(diào)NTE的活性。通過應(yīng)用NTE特異性抗體進(jìn)行蛋白印記分析顯示NTE蛋白的水平受到PKC激動(dòng)劑丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)的作用而下調(diào),并且應(yīng)用RT-PCR證實(shí)這是由NTE mRNA水平的下調(diào)引起的,由此證實(shí)PKC可以抑制NTE的轉(zhuǎn)錄及翻譯活動(dòng)。

NTE可通過泛素-蛋白酶體和自噬-溶酶體這兩條途徑降解。LONG等[12]發(fā)現(xiàn)雄激素受體相關(guān)蛋白54(androgen receptor-associated protein 54,ARA54)可以作為泛素連接酶調(diào)節(jié)NTE的泛素-蛋白酶體降解。ARA54的過表達(dá)可下調(diào)NTE的蛋白質(zhì)水平,而ARA54基因的敲除則可抑制NTE的降解,ARA54中的環(huán)指(RING)結(jié)構(gòu)域中的突變也可阻斷ARA54對(duì)NTE的降解。此外D盒(Destruction Box)還被證實(shí)是蛋白酶體降解NTE和NTE相關(guān)酯酶(NRE,NTE-related esterase)所必需的序列[13],那么位于D盒的基因突變將極有可能導(dǎo)致NTE的調(diào)控失常。

4 NTE功能和調(diào)控及功能障礙誘發(fā)的疾病

4.1 NTE在細(xì)胞生命活動(dòng)中的功能

有研究[14]表明NTE的生理底物可能是一個(gè)連接細(xì)胞膜的中間代謝物,具有相當(dāng)長(zhǎng)的羧酸鏈。而卵磷脂(PC)是真核細(xì)胞細(xì)胞膜的主要脂質(zhì)成分,維持PC合成與轉(zhuǎn)化的穩(wěn)態(tài)在細(xì)胞分裂以及細(xì)胞膜的新生過程中是十分必要的。NTE作為一種磷脂酶則能夠催化哺乳動(dòng)物細(xì)胞中磷脂酰膽堿(PC)向甘油磷膽酰(glycerophosphocholine,GPC)的轉(zhuǎn)化。因此細(xì)胞中NTE的主要生理底物可能就是PC,NTE的存在可以影響PC的代謝,從而能夠維持細(xì)胞膜脂質(zhì)的穩(wěn)態(tài)。此外NTE還可能維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum,ER)磷脂的穩(wěn)態(tài),ER磷脂穩(wěn)態(tài)的破壞有助于引發(fā)有機(jī)磷酸鹽誘導(dǎo)的延遲神經(jīng)毒性。

有研究[14]發(fā)現(xiàn)NTE的水平和活性隨著細(xì)胞周期的進(jìn)展而被調(diào)控,其在G1期上調(diào)至最高在G2/M期下調(diào)至最低。由于NTE具有維持細(xì)胞膜脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的功能,此調(diào)節(jié)可能與分裂時(shí)細(xì)胞膜的變化相關(guān)聯(lián),因此NTE水平的大幅度波動(dòng)極有可能影響細(xì)胞的正常分裂。實(shí)驗(yàn)證實(shí)NTE基因敲除可以顯著下調(diào)NTE基因的表達(dá)并且減少甘油磷膽酰(GPC)的水平,但是NTE的抑制并沒有影響卵磷脂(PC)的水平,細(xì)胞周期的進(jìn)程也沒有受到影響。這暗示了NTE作為一種細(xì)胞周期關(guān)聯(lián)蛋白,其數(shù)量確實(shí)會(huì)隨著細(xì)胞周期的進(jìn)程而發(fā)生變化,但它本身并不能對(duì)細(xì)胞周期和細(xì)胞增殖產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。

此外,NTE還在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育階段調(diào)控神經(jīng)元和附屬神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用,參與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞之間的信號(hào)傳導(dǎo)途徑,影響神經(jīng)元發(fā)育,最近有關(guān)NTE抑制導(dǎo)致斑馬魚運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元缺陷的實(shí)驗(yàn)就支持了NTE參與維護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)完整性的理論[15]。另外有研究[5]顯示PNPLA6基因沉默的人類胚胎癌干細(xì)胞(NT2)在分化的初始過程中神經(jīng)元分化數(shù)量減少87%,神經(jīng)突的數(shù)量減少55%,神經(jīng)分叉點(diǎn)的數(shù)量減少67%,電活動(dòng)也發(fā)生了變化,每分鐘尖峰數(shù)與其振幅分別減少了79%和44%。由此證實(shí)NTE在神經(jīng)元分化的早期起著關(guān)鍵作用,但是對(duì)分化后期無顯著影響。

然而用神經(jīng)毒性有機(jī)磷酸酯丙胺氟(mipafox)作用于NTE只顯著改變長(zhǎng)非編碼RNA的表達(dá),而不影響分化神經(jīng)元的數(shù)量、神經(jīng)突長(zhǎng)度、分支點(diǎn)的數(shù)量以及神經(jīng)膠質(zhì)和突觸標(biāo)志物的表達(dá),這表明PNPLA6或NTE在神經(jīng)分化中的作用并不依賴于酯酶中心,因?yàn)橛袡C(jī)磷酸酯類化合物對(duì)NTE的抑制作用已被證實(shí)是對(duì)酶的催化中心造成“老化”抑制作用[16]。

有研究[17]還發(fā)現(xiàn)在成年小鼠的坐骨神經(jīng)中施萬細(xì)胞可表達(dá)NTE,且在非髓鞘施萬細(xì)胞中表達(dá)最突出,NTE/PNPLA6可參與神經(jīng)元損傷后發(fā)育過程中的非髓鞘施萬細(xì)胞的發(fā)育以及神經(jīng)元髓鞘再生。神經(jīng)病靶酯酶在果蠅體內(nèi)被稱為瑞士奶酪蛋白(drosophila swiss cheese,SWS),是一種進(jìn)化保守蛋白質(zhì),相當(dāng)于NTE,果蠅膠質(zhì)細(xì)胞SWS基因的敲除的確能夠誘導(dǎo)神經(jīng)元變化和嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)缺陷,但由于果蠅不合成髓鞘,因此膠質(zhì)細(xì)胞變化對(duì)神經(jīng)元完整性和功能的影響可能不僅僅局限于髓鞘的形成和再生[18]。

4.2 NTE催化功能的調(diào)控

cAMP能夠通過依賴于PKA的NTE水平上調(diào)導(dǎo)致PC去?;騁PC轉(zhuǎn)化。然而,無論是在cAMP激動(dòng)劑還是抑制劑的作用下,PC水平均沒有顯著變化而是維持在一個(gè)比較穩(wěn)定的區(qū)間,這暗示了細(xì)胞中存在除了NTE以外的磷脂酶來維持細(xì)胞內(nèi)PC的穩(wěn)態(tài)。

酵母細(xì)胞質(zhì)磷脂結(jié)合蛋白Sec14p能夠與卵磷脂形成復(fù)合物,這種復(fù)合物可以抑制PC合成的中間限速步驟即CDP-choline的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)中敲除了NTE基因的酵母細(xì)胞由于NTE催化功能受限導(dǎo)致GPC的產(chǎn)生受到抑制,然而在細(xì)胞中并沒有發(fā)現(xiàn)大量的PC堆積,因?yàn)樗漠a(chǎn)生受到CDP-choline合成限速步驟以及choline吸收減少的干擾[19],由此證實(shí)PC合成的抑制是有可能是通過Sec14p-PC復(fù)合物的活動(dòng)所介導(dǎo)的。最近又有研究[20]顯示Sec14p能夠聯(lián)系一種膜磷脂酶Nte1p(Nte1p就是酵母中的NTE)以此增加PC去?;騁PC轉(zhuǎn)變的速率。這些證據(jù)都表明了NTE水平雖然可以受cAMP水平的調(diào)控并顯著影響PC向GPC轉(zhuǎn)化的生化過程,但酵母細(xì)胞內(nèi)PC穩(wěn)態(tài)的維持還受到其他生理機(jī)制的調(diào)控。

4.3 NTE功能障礙誘發(fā)的疾病

OPIDP首次引起公眾的注意早在1930年,在美國的南部有上千人因中毒性傳染病而癱瘓。OPIDP的患者有四肢麻木,皮膚感覺異常的臨床表現(xiàn),并逐漸發(fā)展為運(yùn)動(dòng)性神經(jīng)病,重者可出現(xiàn)遠(yuǎn)端肌肉萎縮。一種有機(jī)磷化合物磷酸三鄰甲苯酯被認(rèn)為是引起這種疾病的主要毒物之一。此后的動(dòng)物模型體內(nèi)實(shí)驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)誘發(fā)OPIDP的有機(jī)磷化合物可以有效抑制NTE的活性。然而并不是滿足NTE抑制達(dá)到臨界值這一個(gè)條件就能引發(fā)OPIDP,事實(shí)上OPIDP的發(fā)生受到多種因素的影響。有機(jī)磷化合物可作為NTE這種絲氨酸酯酶的底物類似物與NTE發(fā)生被稱之為“老化反應(yīng)”的共價(jià)結(jié)合,結(jié)合生成的中間物可耐受親核攻擊,水解極度緩慢,引起NTE原本的活性顯著下降[21]。

許多學(xué)者[22]認(rèn)為NTE被抑制后發(fā)生的老化機(jī)制才是誘導(dǎo)OPIDP產(chǎn)生的必要步驟。老化反應(yīng)是指通過一個(gè)快速的兩步反應(yīng),使得引起遲發(fā)性神經(jīng)病的有機(jī)磷酸酯類(organophosphates,OPs)與NTE共價(jià)結(jié)合,這種變化不僅抑制酶的活性,而且導(dǎo)致R基團(tuán)的丟失,使得活性部位絲氨酸帶負(fù)電荷,穩(wěn)定性增強(qiáng),自由酶將難以釋放。發(fā)生老化后的NTE不存在“自我復(fù)活”機(jī)制,即變性的NTE難以恢復(fù)活性。而老化反應(yīng)是否發(fā)生則取決于被抑制的磷酸化酯酶的分子結(jié)構(gòu)[22]。NTE的老化可看作是一種外源生物活性物質(zhì)對(duì)NTE蛋白質(zhì)進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄后修飾,從而抑制NTE的活性,這個(gè)過程是不可逆的。OPs修飾的NTE以某種方式造成了“軸突的化學(xué)橫斷面”,引起軸突變性,繼而導(dǎo)致OPIDP,其分子生物學(xué)具體機(jī)制還未闡明。

許多研究[23]證明NTE基因敲除所導(dǎo)致的NTE水平的下調(diào)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)性疾病無關(guān),而僅僅表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)功能的衰退,從而支持了NTE活性減弱在神經(jīng)衰退疾病中發(fā)揮作用的功能下降理論。然而,此結(jié)果并不能證明老化假說就是錯(cuò)誤的,因?yàn)镹TE基因敲除和有機(jī)磷化合物誘發(fā)的毒性作用發(fā)病機(jī)制有所不同,他們的結(jié)果并不相悖。NTE基因敲除僅僅表現(xiàn)為NTE表達(dá)下調(diào)活性減弱,而有機(jī)磷的老化反應(yīng)致使NTE發(fā)生了變性和活性下降。除了OPIDP,最近有研究證實(shí)NTE突變還與Boucher-Neuhauser和Gordon-Holmes綜合征有關(guān),這些綜合征包括性腺機(jī)能減退、小腦萎縮、共濟(jì)失調(diào)和認(rèn)知障礙等[23]。此外,NTE突變可導(dǎo)致Oliver-McFarlane和Laurence-Moon綜合征,其特征為視網(wǎng)膜變性伴脈絡(luò)膜萎縮,而Laurence-Moon綜合征還包括進(jìn)行性脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)和痙攣性截癱[24-25]。NTE還可以在哺乳動(dòng)物體內(nèi)的多個(gè)組織器官中有所表達(dá),例如胎盤、骨骼肌、腎、腸、淋巴結(jié)、腦等,其中在腦中含量被公認(rèn)為是最多的[26],那么NTE的變性和活性下降將對(duì)它們產(chǎn)生損害,但其具體機(jī)制有可能不相同。比如最近有研究[27]證實(shí)NTE水平的降低可以通過Erk1/2和AKT信號(hào)通路下調(diào)MMP-9(Matrix metalloproteinase-9)而損害滋養(yǎng)細(xì)胞浸潤(rùn),從而促進(jìn)先兆子癇的進(jìn)展。

5 展望

NTE作為OPIDP發(fā)病初始過程中的主要靶位發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,然而具體的發(fā)病機(jī)理仍然不明確,“老化”和軸突變性理論沒有被廣泛認(rèn)可,因此未來有關(guān)變性NTE與軸突衰退的關(guān)聯(lián)仍需進(jìn)一步研究,同時(shí)PNPLA基因敲除或基因沉默所導(dǎo)致的NTE活性下降對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響機(jī)制也有待深入研究。近年來關(guān)于NTE水平調(diào)節(jié)的通路及分子是研究的熱門,cAMP/PKA/CREB通路已經(jīng)被證實(shí)能夠上調(diào)NTE,其他通路和調(diào)節(jié)分子還有待被發(fā)現(xiàn)。NTE作為絲氨酸酯酶發(fā)揮著重要的催化功能,能作為磷脂酶和溶血磷脂酶發(fā)揮功效,維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。由于NTE具有催化羧酸酯類和有機(jī)磷酸酯類化合物等功能,因此它可能對(duì)葡萄糖和胰島素具有潛在的調(diào)節(jié)作用。鑒于NTE的遺傳和化學(xué)損傷與軸突變性之間的關(guān)聯(lián),若NTE能受到胰島素和葡萄糖調(diào)節(jié),那么探討NTE是否與糖尿病性神經(jīng)病的發(fā)病有關(guān)聯(lián)將具有重要的臨床意義[28]。此外,NTE不僅存在于腦內(nèi),還分布于其他組織例如胎盤、骨骼肌、腎臟等,因此其他疾病的發(fā)生是否與NTE變性有關(guān)聯(lián)還有待進(jìn)一步探索。

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