趨化因子CXCL12及其受體CXCR4在神經系統疾病中的研究進展*

汪琦,朱舟,王偉

華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院神經科,武漢430030

1 CXCL12/CXCR4的生物學特性

趨化因子(chemotactic factor,CF)是一類小分子量(8～14 kDa)的分泌蛋白,最初研究發現其主要作用是調節白細胞的遷移,故命名為CF。根據N末端2個半胱氨酸殘基的空間位置不同可將CF分為CXC、CC、C和CX3C等4個亞族。CF受體為具有7個跨膜結構的G蛋白偶聯受體,也可分為CXCR、CCR、XCR和CX3CR4類。

CXCL12又稱基質細胞衍生因子-1(stromal cell derived factor-1,SDF-1),也稱為前B細胞刺激因子(pre-B cell stimulatory factor,PBSF),該細胞因子首先被發現是由骨髓基質細胞所分泌,故命名。以前認為CXCR4是CXCL12的唯一受體,但最近研究發現CXCL12可能存在另一受體CXCR7。生理狀況下CXCL12在外周如肺、肝、淋巴結、骨髓、腎上腺等多組織器官的基質細胞持續表達,而在中樞神經系統(central nervous system,CNS)中主要由間質細胞分泌;在病理情況下,如感染、腫瘤、卒中、炎癥時,則由星形膠質細胞和血管內皮細胞分泌。CXCR4在CNS的神經元、星形膠質細胞、小膠質細胞、少突膠質細胞和內皮細胞上廣泛表達。在胚胎發育時期,骨髓基質細胞分泌的CXCL12趨化造血干細胞由胚肝向骨髓遷移和定植[1]。在成熟個體,CXCL12在造血干細胞的向骨髓的歸巢過程中也發揮重要調節作用[2]。CXCL12在外周免疫系統中對淋巴細胞和單核細胞發揮濃度依賴的高效趨化作用參與炎癥免疫反應。同時CXCL12也是調節B細胞前體細胞增殖的重要因子。其受體CXCR4是嗜T型HIV病毒感染T細胞的共受體。

CXCL12/CXCR4在CNS廣泛表達,提示其可能存在著重要作用。CXCL12或CXCR4基因敲除的小鼠存在中樞和周圍神經系統神經元遷移障礙和軸索的投射異常,從而導致神經系統發育障礙[3]。……