周圍神經(jīng)損傷后的再生是一個極其復(fù)雜的過程,其關(guān)鍵在于神經(jīng)元胞體是否存活。微環(huán)境中的神經(jīng)胞體的調(diào)節(jié)及各種因子、因素對于神經(jīng)受損后軸突的再生起了重要作用。近年研究表明細(xì)胞粘附分子參與了神經(jīng)損傷修復(fù)這一過程。細(xì)胞粘附分子為介導(dǎo)細(xì)胞之間、胞與胞外基質(zhì)粘附的物質(zhì),在炎癥反應(yīng)、創(chuàng)傷愈合、腫瘤侵潤,以及與細(xì)胞連接、伸展、移動、生長和分化、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等方面有著非常重要的作用。細(xì)胞粘附分子可分為以下五類,具體綜述如下:
1整合素家族粘附分子
整合素家族粘附分子普遍分布于細(xì)胞表面,兼具信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和粘附功能的受體。整合素家族與配體結(jié)合形成配體-整合素分子-細(xì)胞骨架跨膜信息系統(tǒng),在細(xì)胞生長分化、凋亡、炎癥反應(yīng)和創(chuàng)傷修復(fù)等過程中發(fā)揮重要作用。采用免疫組化、RT-PCR等技術(shù),檢測腦組織損傷中整合素的表達(dá)。結(jié)果顯示神經(jīng)干細(xì)胞移植組與對照組均有整合素陽性細(xì)胞數(shù)表達(dá),神經(jīng)干細(xì)胞移植組整合素陽性細(xì)胞數(shù)明顯多于對照組,且表達(dá)明顯增強。該學(xué)者推測整合素的高表達(dá)可能是促進神經(jīng)再生和修復(fù)的機制之一[1]。神經(jīng)干細(xì)胞的損傷與修復(fù)、遷徙方面,整合素通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和粘附兩方面的多種途徑發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。在神經(jīng)干細(xì)胞的增值和遷移中分別需要細(xì)胞α5β1和α6β1整合素的激活。α7對小鼠神經(jīng)元突起的生長和軸突的再生有很重要作用。美國學(xué)者PasterKamp[2]發(fā)現(xiàn)整合素可以介導(dǎo)Seman7A促進軸突生長而不是引導(dǎo)其生長方向。
2選擇素家族粘附分子
選擇素近年來研究表明選擇素主要集中于腫瘤、炎癥、血栓形成等方面。L-選擇素介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞之間的反應(yīng)。L-選擇素與β2整合素的共同作用使PMNs趨向于炎癥組織。E-選擇素可介導(dǎo)活化內(nèi)皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞粘附的作用。當(dāng)神經(jīng)受損時,可由侵入的白細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,可促進白細(xì)胞浸潤至炎癥組織,與炎癥有關(guān)的細(xì)胞因子可誘導(dǎo)合成并釋放神經(jīng)生存所需的神經(jīng)營養(yǎng)因子。
3免疫球蛋白超家族粘附分子
該類粘附分子是以結(jié)構(gòu)相似和在氨基酸組成上,與免疫球蛋白可變區(qū)或恒定區(qū)有較高同源性的蛋白分子。從免疫球蛋白折疊方式、免疫球蛋白可變區(qū)或恒定區(qū)的同源性程度、兩個半胱氨酸之間的殘基數(shù)目,可分為C1組和C2組、V組。C1組兩個半胱氨酸之間含50~60個氨基酸殘基,7個β折疊股;C2組結(jié)構(gòu)氨基酸排列類似V組,兩個半胱氨酸間氨基酸殘基數(shù)為50-60個,有有7個β折疊股;V組中兩個半胱氨酸有氨基酸殘基65~75個,2個β片層共有9個反向平行β折疊股。根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能可分為兩類:第一類主要包括basigin/neurothelin、Thy-1、MRC OX-2、PVR等分子,該類分子量相對較小,大約為25~60KDa,主要分布于免疫、神經(jīng)系統(tǒng)。另外一類分子主要包括瞬時表達(dá)的軸突糖蛋白1、束狀蛋白Ⅱ、MAG、N-CAM L1、接觸蛋白、N-CAM等分子,該類分子量相對大,大約為67~200 KDa,胞膜外區(qū)含有數(shù)個免疫球蛋白超家族C2結(jié)構(gòu)域和纖粘連蛋白Ⅲ型重復(fù)序列。主要分布于神經(jīng)系統(tǒng),參與軸突的束狀化、髓磷脂化及軸突的伸長、突觸的形成等。在含有IGSF V樣結(jié)構(gòu)域的分子中,脊髓灰質(zhì)炎病毒受體(PVR)其N末端的IGSF V樣結(jié)構(gòu)在脊髓灰質(zhì)炎的致病過程中發(fā)揮作用;Basigin主要分布于血腦屏障及某些神經(jīng)元表面,胞膜外有2個免疫球蛋白超家族C2樣結(jié)構(gòu)域和1個V樣結(jié)構(gòu)域,主要在血腦屏障的形成中發(fā)揮作用;Thy-1與MRC OX-2最初發(fā)現(xiàn)于小鼠胸腺,以后在神經(jīng)系統(tǒng)也有表達(dá)。兩者不同之處在于:首先Thy-1分子錨定于細(xì)胞表面,而MRC OX-2為跨膜蛋白;其次MRC OX-2分子含有免疫球蛋白超家族V樣結(jié)構(gòu)域外還有一個C2樣結(jié)構(gòu)域;再者在大鼠小腦發(fā)育中MRC OX-2與Thy-1呈互補式表達(dá)。在含有3個IGSF C2樣結(jié)構(gòu)域的分子中,REGA-1在神經(jīng)系統(tǒng)軸突生長及神經(jīng)元間相互粘附過程中起主要作用;CEPU-1主要表達(dá)于小腦皮層內(nèi)的浦肯野細(xì)胞表面;Klingon主要表達(dá)于正在胚胎發(fā)育的神經(jīng)元表面,以嗜同種作用調(diào)節(jié)神經(jīng)元之間的作用等。含有5個以上IGSF C2樣結(jié)構(gòu)域的分子中,gicerin分子是軸突伸長因子的受體,可以通過嗜異種和同種作用兩種方式調(diào)節(jié)軸突伸長;TAG-1瞬時表達(dá)于哺乳動物的某些神經(jīng)元表面;N-CAM L1主要表達(dá)于軸束表面,并在神經(jīng)元的遷徙、聚集、軸突的伸長方面發(fā)揮作用;MAG表達(dá)于許旺細(xì)胞及少突星型膠質(zhì)細(xì)胞,在髓磷脂的形成及髓磷脂包裹軸突的過程中發(fā)揮作用;神經(jīng)束蛋白在胚胎發(fā)育中參與少突膠質(zhì)細(xì)胞包繞軸突及軸突的伸長等。此外還有端腦素、接觸蛋白、結(jié)腸癌缺失蛋白等。
4鈣離子依賴的細(xì)胞粘附分子家族
鈣粘素家族包括神經(jīng)型(N-cad)、胎盤型(P-cad)、上皮型(E-cad)等亞類。神經(jīng)鈣粘素主要存在于神經(jīng)組織、心肌、橫紋肌,由胞漿區(qū)、穿膜區(qū)、胞膜外區(qū)組成,這些作為了粘附作用的基礎(chǔ)。鈣粘素可經(jīng)α-β-catenin與肌動蛋白細(xì)胞骨架結(jié)合,目前研究表明這是間接發(fā)揮作用,直接作用則是由α-catenin的一個變構(gòu)開關(guān)介導(dǎo)肌動蛋白骨架的重新組織。提示α-catenin可能單獨發(fā)揮對突觸的調(diào)節(jié)作用,而不依賴神經(jīng)鈣粘素。有研究表明在誘導(dǎo)階段,長時程增強的形成可被胞外段同源的抑制性肽和神經(jīng)鈣粘素的特異抗體所阻斷;但鈣離子濃度的增加時可以扭轉(zhuǎn)這種現(xiàn)象。上述兩種方式并不影響突觸的基本性質(zhì)和長時程增強后的維持,說明神經(jīng)鈣粘素可能只是對長時程增強的形成起調(diào)節(jié)作用,而突觸的基本功能和長時程增強的維持則由其他分子調(diào)控[3]。上皮鈣粘素和胎盤鈣粘素近年研究來主要集中在腫瘤的發(fā)生、侵襲、發(fā)展等方面,不再贅述。
5一些未歸類的粘附分子
該類包括了透明質(zhì)酸粘素類的CD44、選擇素分子的配體CD15、Mad、MLA等。CD44是一類廣泛表達(dá)在胞膜的跨膜蛋白多糖分子,可介導(dǎo)細(xì)胞之間、胞與胞外基質(zhì)的活化及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、生長、分化、細(xì)胞的遷徙及伸展等。目前對該分子的生物學(xué)作用主要集中在腫瘤和炎癥方面。國外學(xué)者發(fā)現(xiàn)在面神經(jīng)被切斷后面神經(jīng)核中可檢測到CD44快速上升,4d后到達(dá)頂峰,可以在神經(jīng)元胞漿、軸突及樹突中檢測到CD44,CD44未在被激活的小膠質(zhì)細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。并做出CD44可能在激活的膠質(zhì)細(xì)胞粘附到斷裂的神經(jīng)元的核周體上、突觸的剝離以及軸突的生長等方面起作用這一推論[4]。
綜上所述細(xì)胞粘附分子作為神經(jīng)再生微環(huán)境中的一部分,可能是直接或協(xié)同神經(jīng)營養(yǎng)因子、細(xì)胞因子等共同形成一個整體的效應(yīng)作用于整個過程或某一階段,因此神經(jīng)損傷修復(fù)的微環(huán)境中各種因子及因素可能是相互作用和聯(lián)系的。但這些細(xì)胞粘附分子之間如何互相作用,在損傷修復(fù)過程中表達(dá)的增強或減弱能反映什么信息以及信息是怎樣傳導(dǎo)的。只有將細(xì)胞粘附分子在神經(jīng)損傷修復(fù)中作用的機制明確后,周圍神經(jīng)再生才有望取得更進一步發(fā)展。
參考文獻:
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