王 紅，高美玲，蘭 婧，李夏青(山西醫(yī)科大學(xué)病理生理教研室，太原 030001;通訊作者，E-mail:xqli2013@126．com)

20世紀(jì)30年代，神經(jīng)節(jié)苷脂被發(fā)現(xiàn)于大腦灰質(zhì)細(xì)胞的Ganglionzellen中，并因此而得名。隨后的各種實(shí)驗(yàn)清晰地闡明了神經(jīng)節(jié)苷脂的分子結(jié)構(gòu)、組織分布以及相關(guān)作用等。神經(jīng)節(jié)苷脂為存在于神經(jīng)細(xì)胞及其軸突膜上的主要糖脂成分，根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)上所結(jié)合的涎酸分子數(shù)量的不同可以分為單涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂(monosialoganglioside1，GM1)和多涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂(polysialoganglioside，GP1)，譬如:二涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂(disialoganglioside，GD1)及三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂(trisialoganglioside，GT1)等。位于神經(jīng)細(xì)胞膜上的神經(jīng)節(jié)苷脂具有多種生理功能，譬如:調(diào)節(jié)膜蛋白的功能、促進(jìn)蛋白在膜上的簇集、漂移、與蛋白共同構(gòu)成復(fù)合受體等，同時(shí)某些神經(jīng)節(jié)苷脂本身也是細(xì)胞與細(xì)胞之間相互識(shí)別的受體。目前認(rèn)為，神經(jīng)節(jié)苷脂在神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育及損傷后的再生過(guò)程中均發(fā)揮著重要作用。三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂有兩種亞型(GT1a和GT1b)，其中GT1b與多種膜蛋白受體構(gòu)成符合受體參與神經(jīng)細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)。本文擬就神經(jīng)節(jié)苷脂的生理及病理作用進(jìn)行概述和總結(jié)。

1 神經(jīng)節(jié)苷脂的結(jié)構(gòu)和分布

1．1 神經(jīng)節(jié)苷脂的結(jié)構(gòu)

神經(jīng)節(jié)苷脂(ganglioside，GS)是一種由親水基團(tuán)和親脂基團(tuán)構(gòu)成的神經(jīng)糖鞘脂［1］，其中親水基團(tuán)是含有唾液酸的寡糖鏈，暴露在細(xì)胞外液中，而疏水的基團(tuán)是能夠嵌入到細(xì)胞膜的脂質(zhì)分子層中的神經(jīng)酰胺基團(tuán)。神經(jīng)節(jié)苷脂的親水基團(tuán)上帶有唾液酸(也叫涎酸)殘基，不同的神經(jīng)節(jié)苷脂所含的唾液酸數(shù)目不同，其連接的方式也不盡相同。已經(jīng)檢測(cè)出來(lái)的生物體內(nèi)的神經(jīng)節(jié)苷脂就有70多種。神經(jīng)節(jié)苷脂的合成方式是以步進(jìn)式的合成方式進(jìn)行的，從葡萄糖到神經(jīng)酰胺的轉(zhuǎn)化開(kāi)始，隨后在神經(jīng)酰胺上不斷增加了半乳糖、唾液酸以及N-乙酰氨基半乳糖，三者的不斷增加使得糖鏈不斷延長(zhǎng)，進(jìn)而形成五、六、七聚糖等主要的大腦神經(jīng)節(jié)苷脂。而神經(jīng)節(jié)苷脂的命名方法則依照Svennerhnolm的原則，用大寫的G代表神經(jīng)節(jié)苷脂，根據(jù)所含有的唾液酸基團(tuán)數(shù)目的不同分別用大寫的M、D、T、Q以及P代表，除了唾液酸外的寡糖殘基從一個(gè)到四個(gè)分別用小寫的1-4表示，而用小寫的a、b表示唾液酸的不同連接位點(diǎn)，譬如:GT1 b表示該種類型的神經(jīng)節(jié)苷脂分子中共帶有三個(gè)唾液酸并且有一個(gè)唾液酸連接在神經(jīng)酰胺一側(cè)半乳糖上的四糖基神經(jīng)酰胺上。目前研究較多的神經(jīng)節(jié)苷脂包括 GM1-3、GD1-3和GT1。而 GT1又可以分為 GT1a和 GT1b。其中GT1b廣泛分布于神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞膜中，是中樞神經(jīng)細(xì)胞中主要的神經(jīng)節(jié)苷脂類型，同時(shí)也是某些神經(jīng)細(xì)胞膜的特征性組分。

神經(jīng)節(jié)苷脂分子中除含有不同數(shù)量的唾液酸殘基外，每個(gè)唾液酸分子上都帶有一個(gè)單位的負(fù)電荷，唾液酸分子所帶的負(fù)電荷不僅對(duì)細(xì)胞表面的負(fù)電環(huán)境起到一定的維持作用，同時(shí)也會(huì)影響整個(gè)神經(jīng)節(jié)苷脂分子的空間構(gòu)象，進(jìn)而可能會(huì)影響到某些細(xì)胞外成分與膜蛋白的結(jié)合。如果神經(jīng)節(jié)苷脂分子中含有多個(gè)唾液酸，那么這些唾液酸之間的相互連接方式與構(gòu)象也可能與其效應(yīng)強(qiáng)弱有著緊密的關(guān)系［1］。與單涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂相比較，三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂因含有較多的唾液酸分子而使得其空間構(gòu)象更為復(fù)雜，較單涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂的作用更強(qiáng)。

1．2 神經(jīng)節(jié)苷脂的分布

神經(jīng)節(jié)苷脂在脊椎動(dòng)物組織細(xì)胞的細(xì)胞膜上廣泛存在，在胎兒、新生兒的腦中以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)節(jié)苷脂的含量都較高，因此認(rèn)為神經(jīng)節(jié)苷脂在神經(jīng)的生長(zhǎng)、發(fā)育及損傷修復(fù)中有重要的作用。同時(shí)神經(jīng)節(jié)苷脂在神經(jīng)系統(tǒng)的高含量表明，神經(jīng)節(jié)苷脂極有可能也參與了軸突的延展生長(zhǎng)、突觸的傳遞活動(dòng)以及神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞間的相互作用［2］。大多數(shù)哺乳動(dòng)物的組織細(xì)胞膜上都含有神經(jīng)節(jié)苷脂，但以中樞神經(jīng)系統(tǒng)含量最高，尤其是大腦灰質(zhì)。研究表明用組織水解后所含有的唾液酸含量計(jì)算，在新鮮的大腦組織中每克灰質(zhì)和每克白質(zhì)中分別含有3 000-3 500 nmol/L、1 000-1 250 nmol/L，其含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他組織。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的灰質(zhì)中所含有的神經(jīng)節(jié)苷脂的類型以GM、GD以及GT為主，其中GD主要是GD1a和GD1b兩個(gè)亞型，而GT則以GT1b亞型為主，其次是GM2和GD3兩個(gè)亞型。而在白質(zhì)中則主要含有GM1和GM4。在神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元胞體中神經(jīng)節(jié)苷脂的含量比平均水平稍低，但在突觸的突觸小體中神經(jīng)節(jié)苷脂的含量則比平均水平要高，說(shuō)明神經(jīng)節(jié)苷脂極有可能參與了突觸的傳遞活動(dòng)，與神經(jīng)肌肉的傳遞功能密切相關(guān)。GD1b和GT1b是突觸的前后膜上主要的神經(jīng)節(jié)苷脂。

2 神經(jīng)節(jié)苷脂的功能

細(xì)胞膜上的神經(jīng)節(jié)苷脂具有多種生物學(xué)功能，其中最基本的功能是:①介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞或者細(xì)胞與基質(zhì)間的相互作用;②對(duì)細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的簇集、移動(dòng)具有調(diào)控作用。除此外，神經(jīng)節(jié)苷脂還具有強(qiáng)化和穩(wěn)定細(xì)胞膜脂質(zhì)雙分子層的結(jié)構(gòu)、促進(jìn)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性、參與細(xì)胞黏附、調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外離子平衡及參與信號(hào)傳遞等作用［3］。

2．1 神經(jīng)節(jié)苷脂可以參與神經(jīng)突觸的可塑性調(diào)節(jié)

所謂突觸可塑性就是指突觸根據(jù)其接收的不同強(qiáng)弱的信號(hào)刺激而產(chǎn)生不同的效應(yīng)作用(包括突觸數(shù)量、突觸前膜內(nèi)囊泡的數(shù)量、突觸前后膜密度等)。突觸的可塑性與大腦的高級(jí)活動(dòng)如學(xué)習(xí)、記憶等活動(dòng)的形成密切相關(guān)。1994年Irie在大腦的中隔核內(nèi)某些膽堿能神經(jīng)元的包膜內(nèi)檢測(cè)到神經(jīng)節(jié)苷脂的存在，并將外源性抗GT1b和GQ1b抗體注射于局部發(fā)現(xiàn):持續(xù)給藥后使得學(xué)習(xí)和記憶的功能大幅降低，說(shuō)明神經(jīng)節(jié)苷脂參與該處神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，而且在學(xué)習(xí)和記憶等功能的維持上發(fā)揮著重要的作用［1］。

2．2 神經(jīng)節(jié)苷脂參與神經(jīng)細(xì)胞的分化過(guò)程

無(wú)論是體內(nèi)實(shí)驗(yàn)還是體外實(shí)驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)細(xì)胞分化的不同階段神經(jīng)節(jié)苷脂的種類和含量均不相同。在神經(jīng)細(xì)胞的分化成熟階段，神經(jīng)節(jié)苷脂除了含量逐漸增加外，其分子結(jié)構(gòu)上的涎酸類型也是由簡(jiǎn)到繁逐漸變化。當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育成熟后，神經(jīng)節(jié)苷脂的含量和類型也基本保持穩(wěn)定，隨著神經(jīng)細(xì)胞的不斷衰老，神經(jīng)節(jié)苷脂的含量也呈不斷下降趨勢(shì)，這種變化與神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)量以及神經(jīng)突觸的退化呈正相關(guān)。

神經(jīng)節(jié)苷脂分子中因含有帶有負(fù)電荷的唾液酸殘基，所以神經(jīng)節(jié)苷脂對(duì)帶有正電荷的Ca2+有一定的黏附和調(diào)節(jié)作用，神經(jīng)節(jié)苷脂通過(guò)對(duì)鈣離子內(nèi)流和細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)而維持細(xì)胞內(nèi)外鈣離子的動(dòng)態(tài)平衡。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞核的內(nèi)膜上存在有鈉-鈣泵，而神經(jīng)節(jié)苷脂能夠與鈉-鈣泵緊密的結(jié)合在一起，并且可以進(jìn)一步增強(qiáng)該鈉-鈣泵的作用，使得鈣離子能夠從核轉(zhuǎn)移到胞質(zhì)［4］。同樣，神經(jīng)節(jié)苷脂也能夠?qū)?xì)胞質(zhì)膜上的鈣離子進(jìn)行調(diào)節(jié)。鈣離子濃度的變化必然會(huì)引起那些鈣調(diào)蛋白的激活或者抑制，也就是說(shuō)神經(jīng)節(jié)苷脂通過(guò)對(duì)鈣離子的調(diào)節(jié)而影響(激活或者抑制)某些蛋白質(zhì)的磷酸化，從而影響激酶的活性。

2．3 神經(jīng)節(jié)苷脂對(duì)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的調(diào)節(jié)

神經(jīng)節(jié)苷脂對(duì)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的調(diào)節(jié)作用應(yīng)根據(jù)其結(jié)合的蛋白不同而發(fā)揮不同的作用，神經(jīng)節(jié)苷脂可以與細(xì)胞膜上的一些蛋白結(jié)合而發(fā)揮正性調(diào)節(jié)作用，也可與其他蛋白結(jié)合而發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)作用。其中正性調(diào)節(jié)作用體現(xiàn)為:神經(jīng)節(jié)苷脂可以通過(guò)增強(qiáng)神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)的作用以及促使酪氨酸激酶(Src)的活化從而促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖活動(dòng)［5］，該效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)制是神經(jīng)節(jié)苷脂通過(guò)自身的神經(jīng)酰胺基團(tuán)錨定在了細(xì)胞質(zhì)膜上，并通過(guò)神經(jīng)節(jié)苷脂的聚集使得生長(zhǎng)因子的受體相互簇集并達(dá)到活化的閾值。嵌入細(xì)胞膜的神經(jīng)節(jié)苷脂一方面因其自身N末端脂鏈可以與酪氨酸激酶相互作用，另一方面神經(jīng)節(jié)苷脂可以與酪氨酸激酶的負(fù)性調(diào)節(jié)區(qū)域結(jié)合而阻斷酪氨酸激酶的抑制作用，從而激活酪氨酸激酶［6］。神經(jīng)節(jié)苷脂的負(fù)性調(diào)節(jié)作用則主要表現(xiàn)在神經(jīng)節(jié)苷脂能夠抑制可溶性受體的自身磷酸化從而抑制胰島素受體的信號(hào)傳遞過(guò)程，神經(jīng)節(jié)苷脂的這種對(duì)胰島素受體信號(hào)傳遞的直接調(diào)節(jié)作用已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)［7］證明。

2．4 神經(jīng)節(jié)苷脂與腫瘤的關(guān)系

研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)血清中神經(jīng)節(jié)苷脂的異常增高很有可能標(biāo)志著正常細(xì)胞的癌變，尤其見(jiàn)于呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)的惡性腫瘤。癌變后患者的血清中神經(jīng)節(jié)苷脂的總體含量明顯升高，并且會(huì)隨著腫瘤的轉(zhuǎn)移和惡性度的增高而不斷升高。因此檢測(cè)患者血清中神經(jīng)節(jié)苷脂的含量也可以作為腫瘤預(yù)后以及復(fù)診的一項(xiàng)依據(jù)［1］。

2．5 神經(jīng)節(jié)苷脂同樣也在突觸傳遞中起到重要的作用

該作用是通過(guò)對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)—谷氨酸的調(diào)節(jié)而發(fā)揮效應(yīng)的，加入外源性的GT1b可以影響突觸囊泡上突觸前膜谷氨酸的釋放而使突觸間隙和細(xì)胞外谷氨酸的濃度增高，進(jìn)而在突觸傳遞中起到一定的增強(qiáng)作用［8］。

除了以上幾種功能外，神經(jīng)節(jié)苷脂還有很多臨床作用，例如神經(jīng)節(jié)苷脂可以用于治療周圍神經(jīng)疾病、治療脊髓損傷、治療蛛網(wǎng)膜下隙出血等。并且細(xì)胞脂質(zhì)筏上的神經(jīng)節(jié)苷脂還在神經(jīng)細(xì)胞的黏附、分化以及蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)中起著重要的作用［9］。1975年Roberti等［10］最早報(bào)道了關(guān)于神經(jīng)節(jié)苷脂對(duì)神經(jīng)再生的促進(jìn)功能，發(fā)現(xiàn)用神經(jīng)節(jié)苷脂處理被切斷的貓的交感神經(jīng)可以極大地提高神經(jīng)突起的再支配功能。隨后 Künnemann 等［11］、Sobeski等［12］、張繼東等［13］、趙勁民等［14］的研究也證實(shí)神經(jīng)節(jié)苷脂能夠起到促進(jìn)神經(jīng)軸突再生的功能。

3 神經(jīng)節(jié)苷脂在神經(jīng)再生中的作用

神經(jīng)再生的基本原理是使受損傷的神經(jīng)細(xì)胞重新形成新的突起，從而使得神經(jīng)與效應(yīng)靶細(xì)胞間建立起新的突觸聯(lián)系而恢復(fù)神經(jīng)對(duì)效應(yīng)器的支配功能。眾所周知，周圍神經(jīng)損傷后可以逐漸再生修復(fù)，而中樞神經(jīng)系統(tǒng)在出生后則喪失了修復(fù)功能，即使是在神經(jīng)細(xì)胞自身存活的情況下，中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)細(xì)胞所屬的軸突、樹突及其與周圍組織的黏附關(guān)系等皆不能完全恢復(fù)。因此中樞神經(jīng)系統(tǒng)在損傷或由于疾病所導(dǎo)致的損害常導(dǎo)致神經(jīng)對(duì)效應(yīng)器支配功能永久性喪失［15］。

3．1 神經(jīng)節(jié)苷脂與促進(jìn)神經(jīng)再生的關(guān)系

由于神經(jīng)節(jié)苷脂上所含因唾液酸殘基的負(fù)電作用使得細(xì)胞膜上的負(fù)電荷大大增多，進(jìn)而增強(qiáng)了負(fù)電荷與正電物質(zhì)的結(jié)合能力，包括K+、Ga2+以及5-羥色胺和多巴胺等。二價(jià)的鈣離子和帶有負(fù)電荷的唾液酸具有很強(qiáng)的結(jié)合能力，二者結(jié)合后能夠更好地維持細(xì)胞的興奮性和正常的生理功能，而神經(jīng)節(jié)苷脂的寡糖鏈能夠識(shí)別并結(jié)合外源性的刺激因子。細(xì)胞膜因外源性神經(jīng)節(jié)苷脂的嵌入會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)細(xì)胞與相應(yīng)活性分子間的相互作用，以激活細(xì)胞內(nèi)再生相關(guān)信號(hào)通路，從而促進(jìn)神經(jīng)的再生。體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)通過(guò)外源性給予細(xì)胞培養(yǎng)液內(nèi)神經(jīng)節(jié)苷脂的濃度表明外源性的神經(jīng)節(jié)苷脂可以通過(guò)一系列結(jié)合反應(yīng)從而嵌入到Neuro-2a細(xì)胞的細(xì)胞膜上，進(jìn)而促進(jìn)神經(jīng)微絲的形成，而神經(jīng)微絲則是決定神經(jīng)軸突再生形態(tài)的重要物質(zhì)，也就是說(shuō)，通過(guò)外源性神經(jīng)節(jié)苷脂的加入促進(jìn)了神經(jīng)軸突的再生作用［16］。

另外，神經(jīng)節(jié)苷脂還可以通過(guò)調(diào)節(jié)酶的活性以及細(xì)胞因子的作用而發(fā)揮促進(jìn)神經(jīng)再生的作用，例如神經(jīng)節(jié)苷脂可以調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)化酶(adenylate cyclase，AC)、蛋白激酶(protein kinases，又稱蛋白質(zhì)磷酸化酶protein phosphakinase)以及Na+-K+-ATP酶的活性，通過(guò)對(duì)酶活性的調(diào)節(jié)從而有效地維持神經(jīng)細(xì)胞的代謝活動(dòng)，促進(jìn)神經(jīng)軸突的生長(zhǎng)活動(dòng)，進(jìn)一步加快神經(jīng)功能恢復(fù)的速度。與此同時(shí)，神經(jīng)節(jié)苷脂還能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞對(duì)細(xì)胞因子如神經(jīng)生長(zhǎng)因子的反應(yīng)而促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的再生。

30年前GT1b作為肉毒毒素的受體被第一次提出，因肉毒毒素與GT1b結(jié)合后不引起任何大的結(jié)構(gòu)性變化，毒素作用的發(fā)揮還需要其他的蛋白質(zhì)作為其高親和力的受體，因此提出了神經(jīng)節(jié)苷脂-蛋白質(zhì)雙受體模型學(xué)說(shuō)［17］。隨后的實(shí)驗(yàn)確認(rèn)A型肉毒毒素的蛋白質(zhì)受體為突觸囊泡蛋白2(Synaptic Vesicle 2，SV2)，SV2介導(dǎo) A型肉毒毒素進(jìn)入細(xì)胞［18］，是毒素的高親和力受體，有文獻(xiàn)報(bào)道:神經(jīng)細(xì)胞膜上的三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂(GT1b)是A型肉毒毒素(以及A型肉毒素重鏈)的低親和力受體，可以與高親和力受體SV2共同作用而促進(jìn)毒素入胞。A型肉毒毒素重鏈與GT1b的結(jié)合可以增加細(xì)胞膜上局部高親和力受體的密度，使得毒素在神經(jīng)細(xì)胞膜上聚集，進(jìn)而促進(jìn)毒素-受體復(fù)合物的形成［19］。預(yù)先在培養(yǎng)的神經(jīng)母細(xì)胞瘤的培養(yǎng)液中加入三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂后可以增加細(xì)胞對(duì)A型肉毒毒素的敏感性，而耗竭三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂后將影響毒素的內(nèi)吞作用。還有人發(fā)現(xiàn)用神經(jīng)氨酸酶(neuraminidase)去除神經(jīng)節(jié)苷脂中的唾液酸基團(tuán)可以減少肉毒毒素與細(xì)胞膜的結(jié)合作用，敲除與三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂合成有關(guān)的基因則可以降低細(xì)胞對(duì)A型以及B型肉毒毒素的敏感性等等［20］。這些實(shí)驗(yàn)均說(shuō)明神經(jīng)節(jié)苷脂在A型肉毒毒素生物學(xué)毒性研究中所起的重要作用。三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂與A型肉毒毒素的結(jié)合將促進(jìn)毒素重鏈與其高親和力受體的結(jié)合而形成完整的毒素-受體復(fù)合物進(jìn)而發(fā)生內(nèi)吞作用并介導(dǎo)毒素入胞。

早在20世紀(jì)90年代，一些在體的實(shí)驗(yàn)研究就發(fā)現(xiàn)A型肉毒毒素局部注射肌肉麻痹的恢復(fù)期(注射后的3-4個(gè)月)，隨著肌肉功能的逐漸恢復(fù)在注射毒素的局部肌肉組織內(nèi)可見(jiàn)一些新的運(yùn)動(dòng)終板樣結(jié)構(gòu)形成，并且認(rèn)為這些新的運(yùn)動(dòng)終板樣結(jié)構(gòu)可能是A型肉毒毒素中毒后繼發(fā)性的結(jié)構(gòu)改變，是局部肌肉功能恢復(fù)的形態(tài)學(xué)標(biāo)志。隨后的體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)A型肉毒毒素可以直接刺激運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元突起增長(zhǎng)以及分支增多［21］，并且A型肉毒毒素重鏈本身也具有與A型肉毒毒素全毒素相似的促進(jìn)神經(jīng)突起再生的作用。

3．2 神經(jīng)節(jié)苷脂與抑制神經(jīng)再生的關(guān)系

有人認(rèn)為神經(jīng)節(jié)苷脂不僅能夠與促進(jìn)神經(jīng)再生的因素相結(jié)合而起到促再生的作用，而且它還可能通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞間的介導(dǎo)反應(yīng)而與抑制再生的因子結(jié)合從而起到抑制神經(jīng)突起再生的作用［22］。譬如:已經(jīng)證實(shí)對(duì)神經(jīng)損傷后再生具有明顯抑制作用的髓磷脂抑制因子就是目前已知的抑制神經(jīng)再生的主要因素，髓磷脂抑制因子中公認(rèn)的三種主要的軸突再生抑制因子是:髓鞘相關(guān)糖蛋白(myelin associated glycoprotein，MAG)、神經(jīng)突起生長(zhǎng)抑制因子(neurite outgrowth inhibitor，Nogo-A)和少突膠質(zhì)細(xì)胞髓鞘糖蛋白 (oligodendrocyte myelin glycoprotein，OMgp)。這三種抑制因子均可以與細(xì)胞膜上的同一種受體結(jié)合而抑制神經(jīng)軸突的再生，細(xì)胞膜上的這種受體叫做停止受體(Nogo受體，NgR)。事實(shí)上髓磷脂抑制因子的膜受體是一種受體復(fù)合物，包括停止受體(Nogo受體，NgR)、P75NTR、Troy或 Lingo及三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂(GT1b)［23］。其中Nogo受體是一種含有472個(gè)氨基酸序列的膜蛋白，而且是一種被GPI(glycosyl phosphatidylinositolⅠ)錨定的膜蛋白，這種受體在神經(jīng)元細(xì)胞中高表達(dá)［24］;P75神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素受體(neurotrophin receptor，P75NTR)是神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(neurotrophic factors，NTFs)的低親和力受體，可以與酪氨酸激酶(tyrosine kinase，Trk)共同作用參與細(xì)胞的存活凋亡以及生長(zhǎng)分化。研究證明，P75NTR作為NTFs的低親和力受體可以促進(jìn)NTFs與其高親和力受體Trk的結(jié)合，增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的反應(yīng)，進(jìn)而起到促進(jìn)神經(jīng)再生的作用，同時(shí)，P75NTR還可以作為停止受體(NgR)的協(xié)同受體參與髓磷脂抑制因子抑制神經(jīng)軸突的再生［25］，MAG、OMgp以及Nogo-A作為停止受體的功能性配體，是通過(guò)P75NTR的細(xì)胞外區(qū)域與停止受體中的羧基端結(jié)合而發(fā)揮抑制作用的。還有實(shí)驗(yàn)［26］證實(shí)，P75NTR可以與三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂(GT1b)作用形成復(fù)合受體并且通過(guò)對(duì)RhoA活性的調(diào)節(jié)來(lái)發(fā)揮髓磷脂抑制因子對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的抑制作用。

有實(shí)驗(yàn)證明，細(xì)胞膜上停止受體的自身表達(dá)并不能使髓磷脂抑制因子起到抑制神經(jīng)再生的作用［27］，也就是說(shuō)，停止受體本身不具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的能力，而髓磷脂抑制因子需要與受體復(fù)合體中的其他分子相結(jié)合才能激活細(xì)胞內(nèi)與軸突生長(zhǎng)抑制相關(guān)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路。事實(shí)上，停止受體蛋白復(fù)合體中的GT1b是髓磷脂抑制因子的低親和力受體，髓磷脂抑制因子與GT1b的結(jié)合可激活抑制軸突再生的的信號(hào)通路［28］。研究已經(jīng)證實(shí)髓磷脂抑制因子與GT1b的結(jié)合可以激活細(xì)胞內(nèi)RhoA-Rock信號(hào)通路從而影響細(xì)胞內(nèi)骨架蛋白(如肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白)的聚合和重組功能而發(fā)揮其抑制神經(jīng)軸突再生的作用［29］。

高等動(dòng)物體內(nèi)含有三種類型的Rho GTP酶:RhoA、RhoB以及RhoC。三種類型的Rho GTP酶雖然在蛋白分子結(jié)構(gòu)上有85%的相似性，但是它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)發(fā)揮的作用卻不盡相同［30］。RhoA主要發(fā)揮調(diào)節(jié)功能，即調(diào)節(jié)肌球-肌動(dòng)蛋白的收縮性，從而參與細(xì)胞軸突的延伸和回縮;RhoB主要集中于細(xì)胞內(nèi)質(zhì)體中，調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)運(yùn)活動(dòng)，參與細(xì)胞存活;而RhoC則與細(xì)胞自身運(yùn)動(dòng)有關(guān)。研究表明激活狀態(tài)下的RhoA可以刺激其下游的RhoA激酶——Rock，Rock是Rho的效應(yīng)因子，屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族成員，分為RockⅠ和RockⅡ兩個(gè)亞型，Ⅰ亞型主要表達(dá)于非神經(jīng)組織內(nèi)，例如胰、腎、肺、骨骼肌等，Ⅱ亞型則只表達(dá)于腦組織內(nèi)。Rock的分子結(jié)構(gòu)中包括四個(gè)區(qū)域，分別是氨基端和羧基端的催化結(jié)構(gòu)域、Cys/His結(jié)構(gòu)區(qū)，以及可以與Rho的α卷曲螺旋結(jié)構(gòu)相結(jié)合的中間區(qū)域。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)包括兩種形式的Rho蛋白，分別是處于活化形式的Rho-GTP和非活化形式的Rho-GTP。MAG、OMgp以及Nogo-A與停止受體(NgR)復(fù)合物結(jié)合后能夠?qū)⑾鄳?yīng)的抑制信號(hào)傳入細(xì)胞內(nèi)，從而引起細(xì)胞內(nèi)RhoA和Rock的活化而發(fā)揮抑制神經(jīng)軸突再生的作用。

以上三涎酸神經(jīng)節(jié)苷脂在神經(jīng)細(xì)胞膜上的作用表明，其不僅能夠與抑制因子結(jié)合而發(fā)揮抑制作用，它也能夠與促進(jìn)神經(jīng)軸突再生的因子結(jié)合從而發(fā)揮促再生的作用，雖然已經(jīng)知道A型肉毒毒素的低親和力受體是GT1b，但其與GT1b結(jié)合后所引起的一系列細(xì)胞內(nèi)的活動(dòng)變化，例如信號(hào)通路、基因表達(dá)、蛋白轉(zhuǎn)錄運(yùn)輸、細(xì)胞代謝等改變卻了解得不是很清楚，應(yīng)該成為研究者們現(xiàn)在或者將來(lái)探討的重點(diǎn)所在。

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