RhoA-ROCK通路在脊髓損傷中的研究進展

楊懷潔,張桂青,駱翔

1.華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院神經科,武漢430030;2.石河子大學醫學院護理系,新疆石河子832008;3.石河子大學醫學院第一附屬醫院康復心理科,新疆石河子832008

脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)后軸突幾乎沒有再生能力,近年來大量研究證實髓磷脂相關糖蛋白、少突膠質細胞髓磷脂糖蛋白等軸突再生抑制性因子是抑制軸突再生的重要因素。這些抑制因子通過調控胞內蛋白 RhoA及其下游效應分子Rho相關激酶(Rho-associated kinase,ROCK)傳遞抑制信號。本文著重就RhoA/ROCK通路特點及其在SCI中的作用加以綜述。

1 RhoA-ROCK通路的組成和特性

Rho蛋白是Ras相關的小分子質量GTP酶超家族Rho亞家族成員,包括RhoA等幾種亞型。在神經元中,RhoA的表達要顯著高于其它幾個亞型[1],其最主要的下游效應分子是ROCK,RhoA和ROCK普遍存在于哺乳動物的細胞里。

1.1 RhoA及ROCK的生物學特征

1.1.1 RhoA RhoA具有與GDP結合的失活態和與GT P結合的激活態,主要接受3類蛋白的調節:①鳥苷酸交換因子(guanine exchang factor,GEF),能促進GDP/GTP交換反應,使 GDP-RhoA轉變為GTP-RhoA;②GTP酶活化蛋白(GTPase activating protein,GAP),主要是通過增加RhoGTPase內在的GTP酶活性,使其轉為無活性的GDP結合狀態;②GDP解離抑制蛋白(guanine mucleotide dissociation inhibitor,GDI),抑制GDP/GTP的交換,從而抑制RhoA的激活。

RhoA與許多細胞功能密切相關,包括細胞骨架的重排、細胞運動、吞噬功能、細胞內運輸、轉錄調控、細胞的生長及發展等。有研究提示RhoA參與神經元軸突的延伸和引導[2]。

1.1.2 ROCK ROCK屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族,有兩種同源性極高的異構體:ROCKα/ROCKⅡ和ROCKβ/ROCKⅠ[3]。ROCK的主要生物學效應是使肌球蛋白輕鏈磷酸酶(myosin light chain phosphatase,MLCP)失去活性。在生理情況下,ROCK存在于細胞質,可以被其上游分子 Rho和花生四烯酸等激活,激活后就轉移至細胞膜起作用[4]。……