脊髓损伤后轴突再生抑制分子对RhoA的影响.docVIP

　　脊髓损伤后轴突再生抑制分子对RhoA的影响 1 轴突再生抑制分子 脊髓损伤后，在损伤区域开始出现大量不同的轴突生长抑制物质，这些生长抑制物质大致可分为3类：髓磷脂相关抑制物、胶质瘢痕起源的抑制物、斥性轴突导向分子（repulsive axon guidance molecules,RGM)。 1.1 髓磷脂抑制分子 自髓磷脂相关抑制物被证实是早期轴突再生失败的主要原因以来，已发现3种最具特征的抑制分子［3］，包括轴突生长抑制因子（neurite outgroyelin associated glycoprotein,MAG）、少突胶质细胞髓鞘糖蛋白（oligodendrocyte myelin glycoprotein,OMgp）。 NogoA是存在于中枢神经系统髓磷脂中的一种跨膜蛋白质，主要由少突胶质细胞表达，近年来发现在神经元中也检测到NogoA［4］。它有两个与轴突抑制相关的结构域，其中胞外结构域含有一个有潜在效应的66氨基肽（Nogo66），并且这个胞外结构域也存在于NogoB和NogoC中。NogoA在中枢神经系统包括少突胶质细胞损伤时直接暴露于轴突。另一个是胞内结构域，位于NogoA的胞内氨基末端部分，是NogoA所特有的，少突胶质细胞损伤时就暴露于NogoA的胞内区域。尽管NogoA在生理和病理的作用尚未明确，但Nogo66a已被广泛应用。 MAG是免疫球蛋白超家族中的一种跨膜蛋白质，在中枢神经系统和外周神经系统髓鞘中均有分布，它具有黏性，主要由少突胶质细胞表达，位于轴旁周的膜上，理论上能与轴突相互作用［5］。MAG的一个突出的特征是神经元在一定的状态下具有调节轴突双向生长的能力，能促进幼小神经元的轴突生长［6］。 OMgp是一种糖基磷脂酰肌醇（GPI)锚定膜蛋白，由少突胶质细胞表达，最近发现在体外诱导能引起生长锥塌陷，并抑制轴突生长［7］。OMgp被认为是一种重要的髓磷脂抑制分子。 1.2 胶质瘢痕起源的抑制物 脊髓损伤后引起神经胶质反应性增生，活化的星形胶质细胞和少突胶质细胞分泌多种硫酸软骨素蛋白多糖（CSPGs），主要存在于胞外基质，包括神经蛋白聚糖（neurocan），磷酸肌酸蛋白聚糖（phosphacan），Brevican等，也有其他胶质细胞分泌的多功能蛋白聚糖(versican)，NG2（NG2glia)等。CSPGs包含核心蛋白和以共价键相连的硫酸软骨素和氨基侧链，在中枢神经系统发育过程中可调节细胞增生、迁徙和分化，但在脊髓损伤后，CSPGs 表现出强大的抑制作用，抑制轴突和神经细胞的再生修复［8］。 1.3 排斥性轴突导向分子 RGM是含有GPI附着点的内源性抑制蛋白，包括semaphorins（Sema）、ephrins、rins、slits等［9，10］。这些分子在轴突和树突的发育中发挥着重要的作用。在体外实验中，RGM能引起雏鸡颞侧的视网膜神经细胞生长锥塌陷，并能引导颞侧视网膜轴突生长［11，12］。它们在中枢神经系统中的持续表达预示着还有其他的作用，已有研究者在海马中检测到semaphorins3和semaphorins4的表达，提示其在突触可塑性上有重要作用［13］。在脊髓损伤后，皮质脊髓束和红核脊髓束的轴突表达semaphorins3的受体，包括neuropilin1、neuropilin2和plexin A ［14］，与semaphorins3A结合引起背根神经节神经元（dorsal root ganglion neuron,DRGN）轴突抑制［15］。Ephrins是双功能分子，与细胞表面的受体Ephs结合，发挥轴突导向的作用。其他轴突导向分子rins和slit可能也有相同的作用，目前还在研究的早期阶段。 2 RhoA 2.1 RhoA概述 Rho是一种结合在胞膜内壁上的小GTP酶，分子量为20～30 KD,属于Ras超家族系中的一类。Rho家族包括RhoA、Rac1和Cdc42等。RhoA具有与GDP结合的失活态和与GTP结合的激活态，主要受三类蛋白的调节：①鸟苷酸交换因子（guanine exchang factor,GEF），它能促进GDP/GTP交换反应，使GDPRhoA转变为GTPRhoA。②GTP酶活化蛋白（GTPaseactivating protein,GAP），它主要是通过增加RhoGTPase的内在的GTP酶活性，使其转为无活性的GDP结合状态。③GDP解离抑制蛋白（guanine mucleotide dissociation inhibitor,GDI），它能抑制GDP/GTP的交换，从而抑制该家族成员的激活。p75是轴突生长的抑制因子在细胞膜的受体（Nogo receptor,NgR