与神经生长相关的神经系统特异性蛋白质.doc

与神经生长相关的神经系统特异性蛋白质 关键词： 神经再生 神经发育 神经生长 摘要 与神经突起生长相关的神经系统特异性蛋白质是指 神经系统特有的在发育或再生中能够促进神经突起生长，或能够决定 和诱导神经突起沿正确方向生长的蛋白质因子。该文对已知的该类蛋 白质进行了综述。 关键词：神经系统特异性蛋白质；神经再生；神经发育；神 经生长 神经细胞是一类分化程度最高的细胞，具有神经系统特殊的 功能。执行这些功能的蛋白质可能是酶、受体以及酶和受体的调控子 或其他一些蛋白质因子。因此把仅在神经系统中出现而其他组织中没 有或含量甚微，并且担负神经组织特异性功能的蛋白质称为神经系统 特异性蛋白质。神经系统特异性蛋白质在神经组织中分布广泛，种类 较多，功能各异。这些蛋白质具有一些共同的特点：在特异的神经组 织中含量一般较低；分布在胶质细胞及神经元两大部位；担负同一或 相近功能的往往是具有很大的保守性的一类家族性蛋白质；通常是在 神经系统发育的某一阶段或某一病理状态下才表达出来。 11 发展概况 对与神经损伤修复有关的特异性蛋白质的探索一直是神经科 学研究的重要课题。尤其是在 20 世纪 50 年代神经生长因子（nerve growth factor,NGF）的发现成为这一探索中的里程碑。近 20 年来， 随着分子生物学技术的广泛应用，很多相关的蛋白质被相继克隆和表 达，并进行了功能研究。值得注意的是以下两类蛋白质：一类是在神 经损伤中促进神经突起生长的蛋白质，如围绕被切断的神经突起远端 的雪旺细胞内发现的促神经生长的蛋白质神经损伤诱导蛋白质 （nerve injury-induced protein，Ninjurin） 1 ；另一类是在神经 系统发育中决定神经突起沿正确方向生长的蛋白质，又可以分为诱导 性蛋白质或抑制性蛋白质，如哺乳动物发育中诱导联合神经元生长锥 突起向脊髓腹侧线的底板生长这一现象中起作用的 netrins 蛋白2 等。 这些发现提示，在神经系统内存在这样一些蛋白质，它们在 神经再生中能够促进神经突起生长，或在发育中能够决定和诱导神经 突起向靶的方向生长。 神经再生与神经发育过程有其相似的一面， 由于 因而它们的功能既可能是双重的，也可能是单向的。目前认为对神经 生长锥的定向生长至少有 4 种不同的机制存在：接触介导的诱导 （contact-mediated attraction） 化学性诱导（chemoattraction） 、接 触 介 导 的 排 斥 （ contact-mediated repulsion ） 化 学 性 排 斥 、2（chemorepulsion）而担负这些机制的特异性蛋白质因子既可以为正 。性作用（促进或诱导） ，也可以是负性作用（抑制或排斥） 。它们存在 于细胞表面或细胞外胶质，共同构成了一个长距离的梯度性的外部环 境，使神经生长锥能够通过特异信号的传递，沿既定的正确方向延伸 3 。以下将按功能的差异对神经系统中与生长相关的蛋白质分类进 行综述。 2 与神经生长相关的蛋白质 2.1 诱导性蛋白质 在这一大类蛋白质中，发现最早作用最为广泛的便是神经细 胞粘附分子（neural cell adhesion molecule, NCAM） 4 。这些糖 蛋白广泛存在于发育或成熟的神经系统。并通过自身所带的大糖分子 结构多唾液酸(polysialic acid，PSA，PSA+和 PSA )，减弱 NCAM 和相邻的其他细胞粘附分子之间的粘附性来介导细胞之间的粘附，从 而参与控制神经元发育的一系列过程，包括细胞的迁移、神经突起的 生长、选择性的轴突成束、对靶的识别和突触的可塑性。新近在蚱蜢 和果蝇中发现的轴突成束蛋白(fasciclin)5 也是神经细胞粘 ，附分子的一员，它主要在胚胎中枢神经的轴突和外周神经的运动神经 元中，Fas可作为一种诱导分子控制特定的轴突选择性成束。 3