張 鵬,曹偉靈,葉陳麗,匡海珠,潘明月
(深圳市羅湖區(qū)人民醫(yī)院藥學(xué)部,廣東 深圳 518001)
轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(translocator protein,TSPO)作為地西泮外周結(jié)合位點(diǎn),于1977年被命名為外周型苯二氮受體[1],是一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量為 1.4×105~2.0×105的多聚體復(fù)合物的重要組成部分[2]。2001年,Lacapère等[3]成功分離出外周型苯二氮受體的單體,該單體為1.8×104的蛋白,是與藥物配體和膽固醇結(jié)合的最小功能單位。此后,Anholt等[4]通過放射自顯影和亞細(xì)胞分餾法證實(shí),TSPO主要分布于線粒體外膜(outer mitochondrial membrane,OMM)。然而隨后大量研究發(fā)現(xiàn),TSPO在內(nèi)外膜銜接處也很豐富,并且可隨被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)進(jìn)入到內(nèi)膜,并在線粒體內(nèi)膜(inner mitochondrial membrane,IMM)分布[5-7]。
線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mitochondrial permeability transition pore,mPTP)是一個(gè)直徑為2~3 nm的非特異性巨大通道[8],可將相對(duì)分子質(zhì)量>1.5×103的物質(zhì)排除在外[9]。許多研究發(fā)現(xiàn),mPTP的異常開放可引起線粒體功能障礙,導(dǎo)致線粒體膜電位(mitochondrial membrane potential,MMP)下降,氧化應(yīng)激增加,釋放細(xì)胞色素c(cytochrome c,Cyt c)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),最終觸發(fā)細(xì)胞死亡。因此,mPTP異常開放是缺血再灌注損傷(ischemia/reperfusion injury,IRI)、急性心肌梗死、炎癥、腫瘤、神經(jīng)退行性疾病和慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD)等多種疾病或病理障礙的主要病因之一[10-12]。
TSPO作為mPTP組成的一部分并具備多種生理調(diào)節(jié)功能,決定了其與多種疾病相關(guān),是當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。本文綜述TSPO與心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、神經(jīng)病理性疼痛、腫瘤和COPD等多種疾病的關(guān)系及其可能的作用機(jī)制。
蛋白質(zhì)序列分析表明,TSPO有5個(gè)跨膜螺旋(transmembrane helices,TH)[13-14],對(duì)小鼠 TSPO蛋白分離的多肽進(jìn)行圓二色譜法和核磁共振分析的結(jié)果進(jìn)一步支持這一發(fā)現(xiàn)[15]。Jaremko等[16]通過核磁共振等方法模擬出小鼠TSPO-PK11195復(fù)合物的3D結(jié)構(gòu)(注冊(cè)號(hào):P50637),該復(fù)合物含有5個(gè)TH(TH1~TH5),在胞漿中按順時(shí)針方向緊密聚集在一起。5個(gè)TH之間均以殘基相連,除連接TH1和TH2的殘基外,其他TH之間的環(huán)均很短(圖1)。早期研究表明,TH1-TH2環(huán)對(duì)PK11195與TSPO結(jié)合至關(guān)重要[17]。拓?fù)浞治鲎C實(shí),復(fù)合物C端帶正電荷且位于細(xì)胞質(zhì)中,而在受體的內(nèi)膜區(qū)域存在相等數(shù)量的正電荷和負(fù)電荷,其暴露部位的荷電可能對(duì)內(nèi)源性TSPO配體(如膽固醇)的蛋白質(zhì)相互作用起重要作用[18]。Jaipuria等[19]利用固體核磁共振光譜對(duì)TSPO的特異性殘基進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),TSPO在膜中處于單體-二聚體動(dòng)態(tài)平衡,而與膽固醇結(jié)合后導(dǎo)致整個(gè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,單體形式增多。
圖1 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(TSPO)結(jié)構(gòu)示意圖.TH:跨膜螺旋.
TSPO廣泛分布于外周組織,尤其是合成類固醇類物質(zhì)的組織,如肝、心、腎和肺等[2,17]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,TSPO主要存在于膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元[20-21]。TSPO的內(nèi)源性配體有原卟啉Ⅸ和膽固醇等,苯二氮類化合物Ro5-4864和異喹啉甲酰胺類化合物PK11195等是其外源性配體。TSPO主要的生理功能是將膽固醇由OMM轉(zhuǎn)運(yùn)到IMM[22],這是類固醇和膽汁酸生物合成的限速步驟。膽固醇被TSPO轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體內(nèi),經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)后生成孕烯醇酮,然后進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成性激素、腎上腺皮質(zhì)類固醇和神經(jīng)類固醇等具有特異性功能的類固醇激素[14],這些激素被轉(zhuǎn)運(yùn)至相應(yīng)靶器官后發(fā)揮各自的生理功能。
另一方面,TSPO是mPTP的組成成分[23],與電壓依賴性陰離子通道(voltage dependent anion channels,VDAC)和腺嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(adenine nucleotide transporter,ANT)相互作用并構(gòu)成mPTP的骨架,在調(diào)節(jié)mPTP的開放中發(fā)揮重要作用[24-26]。這一作用通過大鼠腦部模型中Ca2+誘導(dǎo)的mPTP開放可被抗TSPO抗體延遲得到證實(shí)[27]。此外,已有研究發(fā)現(xiàn),抗TSPO抗體在阻斷mPTP開放方面比環(huán)孢素A(一種mPTP開放阻斷劑)更有效[28],提示TSPO可能直接參與mPTP的形成和調(diào)控。
TSPO的廣泛表達(dá)及其所具備的生理功能決定了其可能在多種疾病的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色。近年來,大量研究表明,TSPO與心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、神經(jīng)病理性疼痛、腫瘤和COPD等疾病密切相關(guān)。
研究表明,TSPO在心肌組織有較高的表達(dá),并且參與多種心血管疾病的發(fā)生發(fā)展,如IRI[29]、動(dòng)脈粥樣硬化[30]和心律失常[31]等。心血管疾病是一種常見的公共衛(wèi)生疾病,是全球發(fā)病率和死亡率都很高的疾病之一[32]。心肌缺血損傷易導(dǎo)致心肌梗死、心力衰竭和心律失常等。心肌缺血時(shí)需要迅速恢復(fù)氧合血流量,從而挽救心肌細(xì)胞的不可逆損傷[33]。然而,恢復(fù)供血后過量的自由基會(huì)攻擊原有的缺血組織,造成再灌注損傷[34]。Paradis等[35]研究發(fā)現(xiàn),在大鼠IRI模型中,TSPO選擇性配體4'-氯地西泮可抑制氧化應(yīng)激、改善線粒體功能、消除線粒體內(nèi)膽固醇和氧甾酮的積累,從而保護(hù)心臟。該團(tuán)隊(duì)2010年發(fā)現(xiàn)的新化合物TRO40303作為TSPO膽固醇結(jié)合位點(diǎn)特異性配體,也具有同樣的效果[36]。TRO40303可延遲缺氧2 h后復(fù)氧的成年大鼠心肌細(xì)胞mPTP的開放和細(xì)胞死亡,并可抑制過氧化氫處理的新生大鼠心肌細(xì)胞mPTP的開放。此外,TRO40303可顯著減少活性氧(reactive oxygen species,ROS)的產(chǎn)生以及鈣潴留。Motloch等[37]在最近的一篇綜述中強(qiáng)調(diào)TSPO通過影響mPTP從而在ROS誘導(dǎo)的ROS再生過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,認(rèn)為mPTP隨著ROS水平升高而被激活,而mPTP的激活與心肌細(xì)胞死亡直接相關(guān)。
TSPO在神經(jīng)系統(tǒng)中主要位于膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元。當(dāng)膠質(zhì)細(xì)胞被激活時(shí),TSPO的表達(dá)水平顯著升高。大量研究發(fā)現(xiàn),TSPO在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生病變的大腦組織中高表達(dá)[38-40]。近年來,TSPO作為神經(jīng)退行性疾病的生物標(biāo)志物被廣泛研究。2019年,Werry等[41]總結(jié)了基于正電子發(fā)射斷層成像(positron emission tomography,PET)技術(shù)檢測(cè)TSPO在神經(jīng)退行性疾病中作為神經(jīng)炎癥標(biāo)志物的研究進(jìn)展。盡管病因不同,神經(jīng)炎癥被認(rèn)為是神經(jīng)退行性疾病,如阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease,AD)、帕金森病和肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥等的病理特征[42-44]。監(jiān)測(cè)神經(jīng)炎癥的發(fā)展軌跡,有助于了解神經(jīng)炎癥的病因和疾病進(jìn)展的程度。在神經(jīng)退行性疾病進(jìn)程的初級(jí)階段發(fā)現(xiàn)炎癥,應(yīng)盡早治療[45]。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),就需要神經(jīng)炎癥的生物標(biāo)志物,TSPO便是有望成為該標(biāo)志物的蛋白。TSPO的PET典型放射性配體是[11C](R)-PK11195,放射自顯影研究顯示,AD患者大腦中[3H]PK11195結(jié)合增加,并且在乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶活性降低的區(qū)域更為明顯[46-47]。近年來,還發(fā)現(xiàn)其他改良型放射性標(biāo)記TSPO配體,如18F標(biāo)記的外周型苯二氮受體28類似物[18F]-FEPPA[48]、18F標(biāo)記的N,N-二乙基-2-(2-[4-(2-氟乙氧基)-苯基]-5,7-二甲基-吡唑[1,5-a]嘧啶基)乙酰胺[18F]DPA-714[49]和18F標(biāo)記的吡啶基異喹啉衍生物(R)-[18F]NEBIFQUINIDE[50]。
TSPO不僅可以作為神經(jīng)炎癥的生物標(biāo)志物,其配體對(duì)神經(jīng)退行性疾病也有潛在治療價(jià)值。Christensen等[51]用雌性3xTg-AD小鼠建立老年癡呆模型,連續(xù)5周給予PK11195(3 mg·kg-1,每周1次)后發(fā)現(xiàn),小鼠開臂滯留時(shí)間明顯延長(zhǎng),且小鼠自發(fā)交替行為顯著增加25%,表明PK11195可顯著改善老年癡呆模型小鼠的焦慮情緒和記憶力。Leva等[52]結(jié)合臨床、行為學(xué)、組織病理學(xué)、生化和分子生物學(xué)方法研究表明,低劑量且耐受良好的TSPO配體XBD173能有效改善髓鞘蛋白脂質(zhì)蛋白誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎小鼠的臨床癥狀和神經(jīng)病理改變。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),XBD173(10 mg·kg-1)可以改善髓鞘蛋白脂質(zhì)蛋白誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎小鼠運(yùn)動(dòng)功能,恢復(fù)脊髓和大腦髓鞘堿性蛋白的水平,降低血清中促炎細(xì)胞因子(白細(xì)胞介素17α、白細(xì)胞介素6和腫瘤壞死因子)的水平。綜上所述,TSPO在神經(jīng)退行性疾病的診斷和治療中發(fā)揮重要作用,為神經(jīng)退行性疾病的治療提供了全新思路。
神經(jīng)病理性疼痛是慢性疼痛的一種,臨床主要特征為自發(fā)性疼痛和痛覺過敏等,目前采用抗抑郁藥、抗癲癇藥和阿片類藥物等治療[53],但有效率一般<50%[54]。因此,尋找并研發(fā)更有效、靶向性更好的治療神經(jīng)病理性疼痛的藥物尤為重要。近年來,發(fā)現(xiàn)TSPO作為靶點(diǎn)在治療神經(jīng)病理性疼痛方面發(fā)揮重要作用。徐霜霜等[55]通過鞘內(nèi)注射TSPO激動(dòng)劑Ro5-4864研究發(fā)現(xiàn),在SD大鼠神經(jīng)病理性疼痛模型中,與對(duì)照組相比,Ro5-4864可顯著緩解SD大鼠的痛覺超敏現(xiàn)象,并可調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞的活性。馬冰潔等[56]研究了背根神經(jīng)節(jié)TSPO對(duì)神經(jīng)病理性疼痛的影響,得出了相同的結(jié)論。Liu等[57]以L5脊神經(jīng)結(jié)扎大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究了脊髓TSPO與神經(jīng)病理性疼痛的關(guān)系。結(jié)果顯示,在結(jié)扎后的脊髓背側(cè),TSPO升高呈現(xiàn)出時(shí)間依賴性,且其激動(dòng)劑Ro5-4864可以劑量依賴性方式緩解大鼠機(jī)械性異位痛。上述結(jié)果表明,TSPO可能作為一個(gè)新靶點(diǎn),用于治療或預(yù)防神經(jīng)病理性疼痛。
TSPO的表達(dá)水平與多種腫瘤的惡性程度成正相關(guān),且與患者的生存率成負(fù)相關(guān)。因此,TSPO可用作多種癌癥的生物標(biāo)志物[58-61]。Milenkovic等[62]運(yùn)用CRISPR/Cas9技術(shù)敲除人源小膠質(zhì)細(xì)胞C20細(xì)胞中的TSPO后,C20細(xì)胞內(nèi)類固醇生成減少,MMP、細(xì)胞質(zhì)Ca2+濃度和呼吸功能均降低,表明TSPO是細(xì)胞維持正常功能必不可少的成分。Unterrainer等[59]對(duì)組織學(xué)確診的膠質(zhì)瘤患者進(jìn)行18F-GE-180(一種新型TSPO配體)PET檢查,以評(píng)估腫瘤背景和PET體積的最大比率和平均比率。他們發(fā)現(xiàn),18F-GE-180的攝入量與世界衛(wèi)生組織的腫瘤分類高度相關(guān)。Montagner等[63]發(fā)現(xiàn)了一種新的基于銅的抗癌金屬藥物CuBr2(TZ6),并通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)方法分析其結(jié)構(gòu)及其與TSPO的親和性。結(jié)果表明,其可靶向TSPO,相對(duì)于正常細(xì)胞,其在體內(nèi)外對(duì)癌細(xì)胞具有較高選擇性。然而,TSPO是否可作為所有癌癥標(biāo)志物仍需進(jìn)一步研究。Bhoola等[64]采用原位雜交和RT-PCR技術(shù)研究了TSPOmRNA在不同類型的正常和癌組織中的轉(zhuǎn)錄水平。結(jié)果表明,在肝癌和腦癌組織中,TSPO轉(zhuǎn)錄水平顯著升高,而在肺癌中則顯著降低。定量RT-PCR結(jié)果也證實(shí),正常肺細(xì)胞系MRC-5中TSPOmRNA水平高于肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549。由此可見,TSPO并不是在所有癌癥組織或細(xì)胞中的表達(dá)水平均升高,但與正常組織相比,TSPO的表達(dá)水平確實(shí)發(fā)生了變化。其在各類腫瘤中的作用仍需進(jìn)一步研究。
COPD是一種慢性肺部疾病,以進(jìn)行性氣流受限和慢性炎癥為主要特征。近年來發(fā)現(xiàn),TSPO對(duì)COPD的發(fā)生發(fā)展具有重要作用。免疫組織化學(xué)法檢測(cè)結(jié)果顯示,TSPO在肺上皮細(xì)胞中有大量表達(dá)[65],提示TSPO在肺中可能發(fā)揮重要作用。吸煙是COPD的主要誘因,研究報(bào)道,煙霧中的物質(zhì)可通過降低TSPO的結(jié)合水平來調(diào)控細(xì)胞凋亡,從而降低其相關(guān)的促凋亡和抗癌活性[66]。早在1999年,Das等[67]便發(fā)現(xiàn)苯二氮配體Ro5-4864可以抵消異丙腎上腺素引起的豚鼠肺泡Ⅱ型細(xì)胞游離Ca2+水平升高,從而調(diào)節(jié)細(xì)胞表面活性物質(zhì)的分泌。Zeineh等[68]分別用TSPO低親和力配體CB204和高親和力配體CB86預(yù)防氯化鈷誘導(dǎo)的肺癌細(xì)胞H1299的缺氧。結(jié)果顯示,CB204可以顯著抑制缺氧誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性、ROS生成和MMP去極化等,表明TSPO可能是COPD治療藥物的一個(gè)重要靶點(diǎn)。
線粒體是一種動(dòng)態(tài)的細(xì)胞器,具有多種功能,包括ATP合成、維持體內(nèi)Ca2+平衡、衰老和細(xì)胞死亡等。線粒體具有獨(dú)特的雙膜結(jié)構(gòu),包括OMM、膜間隙、IMM和基質(zhì)[69]。OMM允許大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、離子和能量分子進(jìn)入IMM,而IMM向內(nèi)形成褶皺,大分子相對(duì)不易滲透。線粒體膜的完整性對(duì)線粒體的正常功能至關(guān)重要。mPTP是一個(gè)Ca2+增多誘導(dǎo)開放的通道,作為線粒體膜內(nèi)外物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的通道,其正常開放具有重要意義。在MMP的驅(qū)動(dòng)下,Ca2+可通過單向轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體基質(zhì)中。MMP下降導(dǎo)致Ca2+內(nèi)流增加,從而導(dǎo)致mPTP的異常開放[70]。反之,如果mPTP異常開放,則會(huì)導(dǎo)致IMM和OMM之間的離子紊亂,從而導(dǎo)致MMP的下降。
研究證實(shí),TSPO主要位于OMM,并與VDAC和ANT相互作用,構(gòu)成mPTP的主要組成部分,在調(diào)節(jié)mPTP開放中發(fā)揮重要作用[24-26]。李敬遠(yuǎn)等[71]對(duì)激動(dòng)大鼠心肌細(xì)胞線粒體TSPO是否能抑制Ca2+誘導(dǎo)的mPTP開放進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示,Ro5-4864與TSPO結(jié)合后改變了ANT的構(gòu)象,使其在IMM基質(zhì)側(cè)與ADP和ATP結(jié)合,最終抑制mPTP的開放。此外,研究發(fā)現(xiàn),一種抗TSPO抗體,在阻斷mPTP的開放方面比環(huán)孢素A更有效,提示TSPO可能直接參與mPTP開放的形成和調(diào)控。
多種藥物可通過TSPO調(diào)控mPTP的開放發(fā)揮藥效。在老年群體以及AD患者的大腦中,高濃度Ca2+和ROS可激活TSPO,從而激活mPTP,導(dǎo)致MMP下降,ROS產(chǎn)生持續(xù)增加、心肌磷脂氧化以及Cyt c釋放(圖2)[72]。Paradis等[35]發(fā)現(xiàn),心臟IRI大鼠線粒體氧化磷酸化水平降低,mPTP開放敏感性增加,膽固醇攝取增加,而選擇性TSPO配體4'-氯地西泮可抑制氧化應(yīng)激,降低mPTP開放的敏感性,從而改善線粒體功能,消除膽固醇的累積,保護(hù)心臟。
圖2 Ca2+或活性氧(ROS)增多導(dǎo)致線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mPTP)開放.高濃度Ca2+和ROS的產(chǎn)生激活TSPO,從而使mPTP開放,導(dǎo)致MMP降低、ROS產(chǎn)生和細(xì)胞色素c(Cyt c)釋放。VDAC:電壓依賴性陰離子通道;ANT:腺嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白.
3.2.1 通過線粒體凋亡途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡
線粒體是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心,是細(xì)胞呼吸鏈和氧化磷酸化過程的重要場(chǎng)所,并且調(diào)控細(xì)胞凋亡[73-74]。研究表明,線粒體中Cyt c的釋放是細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵步驟,激活TSPO可促進(jìn)線粒體釋放Cyt c,激活胱天蛋白酶級(jí)聯(lián)反應(yīng),從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[75-76]。Kugler等[77]將人源惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞系U87MG,A172和U118MG暴露于芥酸磷酸膽堿同源物芥酸磷酸高膽堿(erucylphosphohomocholine,ErPC3),誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡(圖3)。結(jié)果顯示,TSPO配體PK11195和Ro5-4864可抑制ErPC3導(dǎo)致的MMP降低、Cyt c釋放及胱天蛋白酶9和胱天蛋白酶3激活,從而抑制ErPC3誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。Sun等[78]在聲動(dòng)力學(xué)治療誘導(dǎo)的THP-1巨噬細(xì)胞凋亡的研究中發(fā)現(xiàn),PK11195預(yù)處理可以抑制聲動(dòng)力學(xué)治療誘導(dǎo)的Cyt c從線粒體釋放至細(xì)胞質(zhì)的過程,進(jìn)而抑制細(xì)胞早期凋亡。
圖3 TSPO通過線粒體凋亡途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡.芥酸磷酸高膽堿(ErPC3)刺激TSPO,導(dǎo)致線粒體膜電位降低,Cyt c釋放,從而激活胱天蛋白酶9和3,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡.
3.2.2 通過P53途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡
20世紀(jì)70年代末期,p53首次被發(fā)現(xiàn)[79],最初認(rèn)為是一種促癌基因[80],但隨后30年的深入研究逐漸證明,p53是一種重要的抑癌基因[81],參與細(xì)胞周期和分化過程中基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,可被多種應(yīng)激信號(hào)激活。p53主要分布于細(xì)胞核內(nèi),能與DNA特異性結(jié)合。正常p53的生物功能如同“基因組衛(wèi)士”,在G1期檢查DNA的損傷點(diǎn),監(jiān)視基因組的完整性。如有損傷,P53蛋白則阻止DNA復(fù)制,以提供足夠的時(shí)間修復(fù)損傷的DNA;如果修復(fù)失敗,P53蛋白則引發(fā)細(xì)胞凋亡[82]。
研究發(fā)現(xiàn),超過50%惡性腫瘤的p53基因發(fā)生突變[83]。因此,p53被視為許多腫瘤的治療靶點(diǎn)。Daniele等[84-85]在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤治療藥物研究中發(fā)現(xiàn),新合成的吲哚基乙醛二肽及其衍生物結(jié)合TSPO后,可將P53從其與生理性抑制物鼠源性雙微粒體2的結(jié)合中解離出來,從而恢復(fù)P53的功能,進(jìn)而長(zhǎng)期、不可逆地誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。Ohshima等[86]運(yùn)用RNA測(cè)序技術(shù)證實(shí),211At-MABG(meta-211At-astato-benzylguanidine)的抗癌活性是通過P53信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的,在用211At-MABG治療的過程中,TSPO基因和蛋白表達(dá)明顯增加,提示TSPO可作為211At-MABG潛在的治療效應(yīng)生物標(biāo)志物。
大量研究表明,P53也可以直接影響線粒體的功能[87-88]。在對(duì)應(yīng)激信號(hào)的反應(yīng)中,P53從細(xì)胞質(zhì)中快速地轉(zhuǎn)移至線粒體,并與抗凋亡和促凋亡Bcl-2家族成員相互作用,從而導(dǎo)致OMM通透性增強(qiáng),釋放胱天蛋白酶誘導(dǎo)凋亡。由于P53的轉(zhuǎn)位先于MMP改變、Cyt c釋放和胱天蛋白酶激活[89],提示該途徑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡由P53介導(dǎo),其具體機(jī)制尚不清楚。Green等[90]研究發(fā)現(xiàn),靶向于線粒體基質(zhì)的重組P53蛋白在線粒體功能障礙后迅速被釋放并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核,誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡。該過程伴隨著微管破壞、ROS蓄積和轉(zhuǎn)錄后修飾,而這些反應(yīng)大多可被PK11195抑制,表明TSPO也參與其中(圖4)。
圖4 TSPO通過P53途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡.當(dāng)TSPO受到刺激因子刺激導(dǎo)致線粒體功能障礙時(shí),P53迅速從線粒體基質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核,從而啟動(dòng)凋亡信號(hào).
綜上,目前對(duì)于TSPO的研究集中于誘導(dǎo)各類異常細(xì)胞的凋亡,其機(jī)制主要依賴于對(duì)線粒體功能的調(diào)控,通過增加ROS的產(chǎn)生、Cyt c和P53釋放誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。因此,TSPO可作為一個(gè)理想的藥物靶點(diǎn)應(yīng)用于腫瘤和相關(guān)心臟疾病的治療。
TSPO與心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、神經(jīng)病理性疼痛、腫瘤和COPD等疾病密切相關(guān),但現(xiàn)有的大量研究只關(guān)注TSPO與疾病的相關(guān)性,深入探討其具體作用機(jī)制的報(bào)道相對(duì)較少,這可能是由于TSPO在不同的組織或不同的腫瘤細(xì)胞中表達(dá)的差異比較大,給科研人員在研究其作用機(jī)制上帶來了困難。另一方面,將TSPO作為藥物作用靶點(diǎn)的研究不夠深入,對(duì)于TSPO結(jié)構(gòu)的變化也鮮有報(bào)道。特定的空間結(jié)構(gòu)決定了特定的生物學(xué)功能,在深入研究TSPO作用機(jī)制的同時(shí),應(yīng)探究其空間結(jié)構(gòu)的變化對(duì)其生物學(xué)功能的影響。了解TSPO空間結(jié)構(gòu)的變化有利于了解其在疾病中的作用,也有利于開發(fā)具有特異性和靶向性的藥物。
綜上所述,TSPO作為藥物靶點(diǎn)是一個(gè)可行的選擇,但仍需進(jìn)一步明確TSPO與各種相關(guān)疾病之間的內(nèi)在聯(lián)系。