俞秋華，張曉膺

(1.蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院心胸外科，江蘇 常州 213000； 2.江蘇大學(xué)附屬武進醫(yī)院心胸外科，江蘇 常州 213003)

網(wǎng)狀蛋白是一大類主要定位于真核細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及細胞膜的跨膜蛋白，因C端均含有網(wǎng)狀蛋白同源域而得名。網(wǎng)狀蛋白家族4又稱軸突生長抑制因子(neurite outgrowth inhibitor，Nogo)，主要包括Nogo-A、Nogo-B 及 Nogo-C三種蛋白亞型[1]。人類Nogo基因位于染色體2p16，長度近75 kb，包含14個外顯子和8個內(nèi)含子；小鼠Nogo基因位于第11號染色體，長度近50 kb，包含11個外顯子和8個內(nèi)含子[2]。Nogo基因可編碼3個主要的剪接變異體(Nogo-A、Nogo-B、Nogo-C)和1個次要的剪接變異體(Nogo-B2)以及6個睪丸特異性剪接變異體(Nogo-D、Nogo-E、Nogo-Aa、Nogo-Ab、Nogo-F、Nogo-G)。Nogo-A和Nogo-C在中樞神經(jīng)系統(tǒng)高表達，Nogo-C表達于骨骼肌，而Nogo-B在中樞神經(jīng)系統(tǒng)及外周組織均有豐富表達。正常個體中，Nogo-B信使RNA表達于視神經(jīng)、脊髓、腦、坐骨神經(jīng)、肺臟和腎臟[2]，而該蛋白在腦、脊髓的少突膠質(zhì)細胞、睪丸、心肌細胞及心血管內(nèi)皮細胞、血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cells，VSMCs)，肺的氣道上皮細胞、平滑肌細胞、肺泡上皮細胞以及肝臟的肝細胞、肝膽管內(nèi)皮細胞、肝星狀細胞等均有表達[3]。近年來發(fā)現(xiàn)，Nogo-B除具備Nogo的一些共同生物學(xué)功能外，還參與其他許多疾病的病理生理過程?，F(xiàn)對近年Nogo-B與相關(guān)性疾病的研究進展予以綜述。

1 Nogo-B概述

Nogo是最初在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的一種抑制軸突生長的蛋白，以往研究多集中于軸突生長抑制作用，Nogo-B在體內(nèi)的廣泛分布決定了生物學(xué)的多樣性。血管內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞中的Nogo-B參與了體外細胞遷移的調(diào)節(jié)以及體內(nèi)血管重構(gòu)和生成的調(diào)節(jié)。通過影響內(nèi)皮細胞功能，參與鞘磷脂的生物合成，Nogo-B可以調(diào)控血壓，參與心肌肥厚的病理生理過程[4]。有研究發(fā)現(xiàn)，肝細胞癌中Nogo-B的表達水平與腫瘤血管的密度呈正相關(guān)，而腫瘤血管生成作為腫瘤的特性以及治療的重要靶點受到關(guān)注[5]。蛋白質(zhì)組學(xué)和免疫印跡法研究發(fā)現(xiàn)，Nogo-B主要表達于上皮來源的癌細胞。在臨床上，肺癌、乳腺癌、宮頸癌和腎癌患者腫瘤內(nèi)的Nogo表達水平與患者生存率呈負相關(guān)[6]。對敲減Nogo癌細胞進行基于質(zhì)譜的定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，Nogo的表達與癌細胞生存以及細胞骨架功能相關(guān)[5]。在脂多糖誘導(dǎo)的急性肺損傷小鼠模型中，過表達Nogo-B能通過調(diào)節(jié)肺泡巨噬細胞的聚集和上調(diào)穿透素3的表達減輕肺部損傷，且能夠顯著延長使用脂多糖致死劑量后的生存時間，證明Nogo-B在急性肺損傷發(fā)病過程中可能具有保護作用[7]。

2 Nogo-B與心血管疾病

有研究發(fā)現(xiàn)Nogo-B參與血管重構(gòu)，通過蛋白質(zhì)組學(xué)分析顯示，Nogo-B在體外培養(yǎng)的內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞以及完整血管中均有高表達，其N端參與血管重構(gòu)，包括促進內(nèi)皮細胞的遷移和抑制VSMCs的遷移[8]。缺乏Nogo-A/B小鼠在血管損傷后引起新生內(nèi)膜的過度增殖，進行腺病毒轉(zhuǎn)染后可以改善血管的異常擴張，據(jù)此首次提出了Nogo-B作為重要調(diào)節(jié)因子參與血管平衡和重構(gòu)[8]。血管重構(gòu)預(yù)示著VSMCs間的細胞連接發(fā)生改變，研究發(fā)現(xiàn)，Nogo-B在VSMCs間微管和肌動蛋白細胞骨架之間起分子連接作用，Nogo-B低表達導(dǎo)致過度血管重構(gòu)[9]。

內(nèi)皮細胞功能與高血壓相關(guān)，是導(dǎo)致血管張力失調(diào)的早期因素之一。目前已經(jīng)證實，Nogo-B作為一種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白，能夠調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞的鞘脂類生物合成，直接影響血管功能和血壓[10]。Nogo-B主要通過抑制鞘脂類生物合成限速酶(serine palmitoyltransferase，SPT)的生物活性，控制內(nèi)皮細胞1-磷酸鞘氨醇(sphingosine 1-phosphate，S1P)的產(chǎn)生和自分泌，作用于下游G蛋白偶聯(lián)受體信號通路。在敲除Nogo-B的情況下，SPT的生物活性增加約40%，而通過慢病毒轉(zhuǎn)染恢復(fù)Nogo-B的表達可使SPT的活性趨于正常[10]。敲除Nogo-B小鼠以及敲除Nogo-B內(nèi)皮細胞均表現(xiàn)出對高血壓的拮抗作用，并且能夠促進內(nèi)皮細胞一氧化氮的釋放，從而發(fā)揮保護功能。

Nogo-B在心肌肥厚的發(fā)生中發(fā)揮重要作用。既往研究證明，Nogo-B在上游調(diào)節(jié)S1P的旁分泌過程，而S1P可以保護心臟免受炎癥、纖維化以及壓力超負荷后的功能障礙[10]。缺乏Nogo-B小鼠或內(nèi)皮細胞能夠抵抗病理性心肌肥大的發(fā)生發(fā)展。進一步研究發(fā)現(xiàn)，SPT抑制劑可以誘導(dǎo)Nogo-A/B敲除小鼠血管滲漏、炎癥、心臟功能障礙，并可達到野生小鼠水平，而SEW2871(一種S1P1受體激動劑)可以有效改善野生小鼠心肌滲漏、炎癥和心臟功能障礙[11]。研究證實，內(nèi)皮細胞鞘磷脂合成及Nogo-B調(diào)控在病理性心肌肥厚發(fā)展中起關(guān)鍵作用，可為病理性心肌肥厚的臨床治療提供一個潛在的治療靶點[11]。Nogo-B是調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號的重要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與心肌肥厚過程中的自噬有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，抑制Nogo-B表達可以激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路，從而促進心肌細胞肥大和心肌成纖維細胞活化，提示Nogo-B可能在心肌肥厚的發(fā)生過程中發(fā)揮保護作用[4]。

近年來，對Nogo-B與冠心病的研究逐漸增多。多項研究表明，冠心病患者Nogo-B表達水平改變，提示其可能參與冠心病的發(fā)生發(fā)展[12]。對立陶宛原住居民的一項基因組相關(guān)性研究表明，Nogo可能是冠心病的一個基因易感位點[12-15]。在動脈粥樣硬化早期，血管內(nèi)膜Nogo-B表達受阻，且與內(nèi)膜厚度呈負相關(guān)，此時，巨噬細胞通過動脈壁的轉(zhuǎn)運受到損傷，導(dǎo)致內(nèi)膜巨噬細胞聚集，外膜巨噬細胞數(shù)量相應(yīng)減少[13]。與健康對照組相比，冠心病及穩(wěn)定型心絞痛患者血漿Nogo-B水平升高，多因素Logistic回歸分析顯示，血漿Nogo-B水平與冠心病相關(guān)，提示血漿Nogo-B水平可能成為預(yù)測冠心病發(fā)病的潛在標(biāo)志物[14]。動物實驗也證明，高脂飲食誘發(fā)早期動脈粥樣硬化可引起動脈內(nèi)膜增厚，而Nogo-B表達下降，恢復(fù)正常飲食后，動脈內(nèi)膜變薄，但Nogo-B表達恢復(fù)正常，提示Nogo-B可能參與動脈粥樣硬化的形成[14]。另有研究表明，合并外周動脈疾病的冠狀動脈疾病患者血清Nogo-B水平較單純冠狀動脈疾病患者升高[15]。

此外，Nogo-B與其他血管疾病的關(guān)系也逐漸受到人們的關(guān)注。增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變作為晚期糖尿病視網(wǎng)膜病變，特征是新生血管形成。研究發(fā)現(xiàn)，Nogo-B在增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變患者眼組織和高糖環(huán)境人視網(wǎng)膜內(nèi)皮細胞中高表達，下調(diào)Nogo-B表達后，細胞遷移和成管作用減弱[16]。Nogo-B以自分泌的方式通過血管內(nèi)皮生長因子/磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(protein kinase B，PKB/Akt)通路促進人視網(wǎng)膜內(nèi)皮細胞血管生成，降低Nogo-B視網(wǎng)膜水平或阻止其釋放，可能成為治療增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變血管生成的一種新策略[16]。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，Nogo-B通過缺氧誘導(dǎo)的應(yīng)激反應(yīng)參與肺動脈高壓的發(fā)生發(fā)展，可能是肺動脈高壓的潛在治療靶點[17]。由此可見，Nogo-B在血管的生理及病理狀態(tài)下均發(fā)揮了重要作用，但研究結(jié)果仍存在差異甚至矛盾，具體作用機制有待闡明。

3 Nogo-B與肝臟疾病

肝臟纖維化是肝硬化的早期階段，早期調(diào)控肝臟纖維化可能逆轉(zhuǎn)肝硬化的進程。敲除小鼠Nogo-B能夠緩解肝纖維化及門靜脈壓力，體外實驗發(fā)現(xiàn)，Nogo-B通過調(diào)控轉(zhuǎn)化生長因子-β/Smad2信號通路參與肝纖維化過程，說明Nogo-B可能是肝纖維化的新型調(diào)控因子[18]。Nogo-B能夠促進肝臟纖維化和肝硬化進程，在Nogo-A/B敲除肝硬化小鼠模型中，肝星狀細胞凋亡增強，肝纖維化減弱，說明選擇性阻斷肝星狀細胞中Nogo-B的表達可能減輕肝臟纖維化[19]。Nogo-B主要表達于肝臟非實質(zhì)細胞，可能通過誘導(dǎo)白細胞介素-6/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3信號通路，抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β1信號通路，從而促進肝細胞增殖和再生[20]。肝臟纖維化及肝硬化后血漿Nogo-B表達水平升高，與肝硬化程度呈正相關(guān)，有望成為肝硬化血液檢測的一種新型標(biāo)志物[21]，抑制Nogo-B可能通過下調(diào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激降低肝星狀細胞活化[22]。

在酒精性肝病中，Nogo-B促進庫普弗細胞的M1型巨噬細胞極化，升高三酰甘油水平，加重肝臟損傷，而Nogo-B敲除后，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激增強及M2型巨噬細胞極化引起肝臟損傷減輕[23]。通過體外和體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)，肝癌細胞內(nèi)Nogo-B表達升高，敲除Nogo-B后，肝癌細胞增殖和生長明顯抑制[23]。下一代測序分析表明，Nogo-B通過調(diào)控白細胞介素-6/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3信號通路促進肝癌的進展[24]。在非酒精性脂肪性肝炎向肝癌轉(zhuǎn)化過程中，Nogo-B通過調(diào)節(jié)氧化修飾型低密度脂蛋白的代謝重編程促進肝癌的發(fā)生發(fā)展，CD36-Nogo-B-YAP通路通過調(diào)節(jié)肝癌細胞重編程，促進肝炎向肝癌的進展[25]。

在人肝細胞癌的腫瘤移植皮下模型中，Nogo-B過表達促進了腫瘤血管的生成，而Nogo-B缺失則抑制了腫瘤血管的生成。Nogo-B抗體可中和Nogo-B在體內(nèi)外腫瘤血管生成中的作用，提示阻斷Nogo-B可能抑制部分腫瘤血管生成[26]。

4 Nogo-B與惡性腫瘤

Nogo-B可能作為促凋亡基因參與部分癌癥的發(fā)生發(fā)展。早期小細胞肺癌研究中未發(fā)現(xiàn)Nogo-B信使RNA的表達，過表達Nogo-B骨肉瘤細胞株的細胞增殖和凋亡無明顯改變[27]，均未證實Nogo-B參與癌細胞的凋亡過程。然而，通過搜索數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，仍有相當(dāng)數(shù)量的癌細胞表達Nogo-B，且既往研究存在實驗細胞的個體差異及缺乏體內(nèi)實驗，Nogo-B與癌癥的關(guān)系有待進一步研究。Ras信號失調(diào)是引起各種癌癥的一個主要原因，采用質(zhì)譜的細胞表面蛋白分析證實，在Ras腫瘤基因的細胞轉(zhuǎn)化中，Nogo可以影響干擾素的應(yīng)答，而干擾素的應(yīng)答與癌細胞的易感性密切相關(guān)，提示Nogo可能在癌癥中發(fā)揮作用[6]。

Nogo-B還參與癌細胞的增殖、凋亡和侵襲。一項回顧性研究顯示，在非小細胞肺癌中，肺鱗癌Nogo-B的表達較肺腺癌高，Ⅰ期非小細胞肺癌Nogo-B表達較Ⅱ～Ⅳ期明顯升高[28]。有文獻報道，Nogo-B可導(dǎo)致癌細胞凋亡，在癌細胞系中具有很強的促凋亡傾向，可能是一種新型促凋亡基因[27]。盡管Nogo-B基因?qū)е碌蛲?，但其與目前已知的任何一種凋亡相關(guān)基因或功能域均不同源。此外，Nogo-B可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上促凋亡基因Bcl-xL、Bcl-2作用，誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)張力改變和Ca2+內(nèi)流，影響腫瘤生長[28]。

研究顯示，Nogo參與脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)、Akt信號通路和細胞骨架調(diào)節(jié)，特別是下調(diào)并降低鞘磷脂合成，削弱Akt的質(zhì)膜定位，并以鞘磷脂依賴的方式顯著降低Akt的磷酸化水平，對Akt相關(guān)上游激酶未產(chǎn)生任何競爭性影響，其中Akt磷酸化參與許多癌癥過程[5]。細胞實驗表明，下調(diào)Nogo表達可以抑制腫瘤細胞增殖，而動物實驗中，下調(diào)Nogo表達可以抑制小鼠腫瘤的異種移植[5]。一項回顧性研究發(fā)現(xiàn)，胃癌組織內(nèi)存在Nogo表達，與腫瘤分期、組織亞型相關(guān)，且Nogo低表達患者的術(shù)后生存時間長；Cox多因素分析提示，Nogo是胃癌患者總體生存的獨立預(yù)后因素，表明其可能參與胃癌的惡性進展[29]。

近年研究發(fā)現(xiàn)，Nogo-B在結(jié)直腸癌細胞內(nèi)高表達，敲低Nogo-B表達，癌細胞活力下降、凋亡增加，再次恢復(fù)Nogo-B表達后，癌細胞凋亡停止[30]。實驗證明，Nogo-B可能通過負向調(diào)節(jié)細胞外凋亡通路在結(jié)直腸癌細胞中起促表達作用，進一步研究發(fā)現(xiàn)，抑制Nogo-B表達可以下調(diào)細胞內(nèi)FADD樣白細胞介素-1β轉(zhuǎn)化酶抑制蛋白，激活胱天蛋白酶8，可能成為結(jié)直腸癌治療的新靶點[30]。Nogo-B與宮頸癌轉(zhuǎn)移相關(guān)，Nogo-B過表達介導(dǎo)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進細胞遷移和侵襲，抑制細胞黏附，是宮頸癌轉(zhuǎn)移的誘導(dǎo)因素之一[31]。

5 Nogo-B與組織修復(fù)

Nogo-B在組織創(chuàng)傷修復(fù)中具有重要功能。下調(diào)人臍靜脈內(nèi)皮細胞中Nogo-B可誘導(dǎo)多種細胞因子的旁分泌，改善局部微環(huán)境，促進創(chuàng)傷組織修復(fù)，這可能是組織工程血管生成的新途徑[32]。缺血和創(chuàng)傷后血管的形成需要相關(guān)血管協(xié)調(diào)因子和炎癥反應(yīng)的共同協(xié)作。缺乏Nogo-B小鼠體內(nèi)巨噬細胞浸潤和炎癥基因表達下調(diào)，血管生成減少，骨髓來源巨噬細胞的擴散和趨化作用減弱，再表達Nogo-B可恢復(fù)缺血后巨噬細胞功能，促進缺血和創(chuàng)傷后血管形成及血流恢復(fù)。Nogo-B在缺血組織內(nèi)表達上調(diào)，可能通過調(diào)節(jié)巨噬細胞功能促進組織修復(fù)[33]。

Nogo-B作為一種血管保護因子，可以減少移植靜脈血管的內(nèi)膜增厚。研究發(fā)現(xiàn)，激活c-Jun氨基端激酶/p38促分裂原活化的蛋白激酶通路可以誘導(dǎo)VSMCs凋亡，據(jù)此提出Nogo-B可能部分通過激活c-Jun氨基端激酶/p38促分裂原活化的蛋白激酶通路誘導(dǎo)VSMCs凋亡，從而減少移植靜脈血管的內(nèi)膜增厚[34]。PirB是Nogo-B的另一種受體，靜脈移植物內(nèi)的Nogo-B和PirB表達均升高，缺乏任意一種則導(dǎo)致移植靜脈內(nèi)炎癥細胞浸潤、管壁增厚、巨噬細胞數(shù)量增加，說明Nogo-B/PirB軸可能通過抑制巨噬細胞調(diào)節(jié)靜脈移植物在體內(nèi)的循環(huán)適應(yīng)[35]。

Nogo-B參與多種來源的血管損傷。Nogo-B在腎遠端腎小管上皮細胞中特異性表達，腎損傷動物模型中，Nogo-B表達顯著增加，提示其可能成為腎損傷標(biāo)志物，而Nogo-A/B-/-小鼠腎臟中巨噬細胞募集緩慢，但未影響腎臟組織損傷、炎癥及纖維化[36]。在糖尿病腎病中，循環(huán)血液內(nèi)的Nogo-B過表達能夠減少異常血管生成，保護腎小球毛細血管結(jié)構(gòu)，從而改善糖尿病腎病[37]。

6 Nogo-B與炎癥性疾病

缺乏NogoA/B小鼠中，炎癥部位中性粒細胞和單核細胞的聚集明顯減少，炎癥加重。血管內(nèi)皮細胞中小干擾RNA可降低Nogo-B的表達，破壞中性粒細胞轉(zhuǎn)運，降低細胞間黏附分子-1誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細胞鈣黏蛋白的磷酸化，為研究Nogo-B調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞炎癥提供了新的方向[38]。研究顯示，在脂多糖作用后，巨噬細胞中Nogo-B表達下調(diào)；而Nogo-B過表達則增加了炎癥因子的產(chǎn)生和巨噬細胞的遷移，激活主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ和巨噬細胞清道夫受體1的表達，表明Nogo-B在調(diào)節(jié)巨噬細胞聚集和免疫應(yīng)答過程中起重要作用[7]。進一步研究發(fā)現(xiàn)，Nogo-B可能通過增強巨噬細胞表面的Toll樣受體4的表達激活促分裂原活化的蛋白激酶通路，啟動炎癥反應(yīng)[39]。

Nogo-B在肺組織高表達，與肺部炎癥關(guān)系密切。在輔助性T細胞2誘導(dǎo)的小鼠肺部炎癥模型中，呼吸道上皮細胞和平滑肌細胞Nogo-B表達下調(diào)；Nogo-A/B敲除小鼠中，腭，肺及鼻咽上皮克隆基因表達下調(diào)，哮喘樣反應(yīng)明顯加重，而轉(zhuǎn)基因小鼠通過重構(gòu)上皮細胞Nogo-B表達可以抑制輔助性T細胞2誘導(dǎo)的肺部炎癥，說明肺上皮細胞內(nèi)Nogo-B通過調(diào)控腭，肺及鼻咽上皮克隆基因降低肺部炎癥反應(yīng)[40]。載脂蛋白M主要存在于血漿高密度脂蛋白，與炎癥性疾病關(guān)系密切，可作為S1P主要載體保護肺內(nèi)皮屏障功能，能夠減輕脂多糖誘導(dǎo)的急性肺損傷[41]。Nogo-B與S1P關(guān)系密切，而載脂蛋白M作為血漿內(nèi)S1P的主要載體，是否與Nogo-B共同參與某些疾病的發(fā)生發(fā)展尚不明確。

腸道Nogo-B主要表達于腸上皮細胞，對內(nèi)鏡下炎癥性腸病的活組織檢查顯示，Nogo-B表達明顯降低；經(jīng)小干擾RNA降低Nogo-B表達后，腸上皮細胞通透性增加，上皮鈣黏素、α聯(lián)蛋白及肌動蛋白的表達均降低[42]。炎癥性腸病的體內(nèi)外實驗均顯示Nogo-B下調(diào)，推測Nogo-B可能通過調(diào)節(jié)上皮鈣黏素、α聯(lián)蛋白的表達及細胞間肌動蛋白骨架連接，參與維持腸上皮細胞屏障功能[42]。

Nogo-B在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的作用尚不明確，小膠質(zhì)細胞活化增加往往伴隨著突觸可塑性的降低。在老年大鼠的海馬組織內(nèi)，Nogo-B表達明顯增加，可能通過淀粉樣蛋白酶作用促進小膠質(zhì)細胞的活化，進而導(dǎo)致腦組織突觸可塑性損傷，具體作用機制有待進一步探索[43]。

7 小 結(jié)

Nogo-B是Nogo的重要成員，在體內(nèi)廣泛分布并參與多種病理生理過程，Nogo-B主要分布于細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，參與細胞內(nèi)鞘脂類的代謝過程，然而具體的上下游調(diào)控機制尚未明確，其與疾病的相關(guān)性研究有待進一步深入。從最初的中樞神經(jīng)系統(tǒng)研究到目前的心血管疾病、肝臟疾病、惡性腫瘤、組織修復(fù)、炎癥性疾病等領(lǐng)域，Nogo-B的重要性得到進一步的明確。隨著機制研究的深入，Nogo-B與惡性腫瘤的關(guān)系逐漸被揭示，盡管現(xiàn)階段相關(guān)研究結(jié)果尚存在諸多爭議，但未來有望為疾病的診療提供新的靶點。