硫酸软骨素蛋白多糖与中枢神经可塑性

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1、万方数据第24卷第5期2004年10月国外医学·生理、病理科学与临床分册ForeignMedicalSciences·SectionofPathophysiologyandClinicalMedicineV01．24No．50ct．2004硫酸软骨素蛋白多糖与中枢神经可塑性余剑综述曾进胜审校(中山大学附属第一医院神经脑血管科，广东广州510080)摘要：硫酸软骨素蛋白多糖不仅影响中枢神经系统的发育成熟，也作为神经抑制因素参与成年期中枢神经系统损害后的神经可塑性过程，并调节成年神经再生。研究硫酸软骨素蛋白多糖和

2、神经可塑性的相互关系及影响因素，有助于指导中枢神经系统损害后的康复治疗。关键词：硫酸软骨素蛋白多糖；神经可塑性；功能重建中图分类号：R742；Q513文献标识码：A文章编号：1001—1773(2004)05-0452-04硫酸软骨素蛋白多糖(chondroitinsulfateproteo-glycans，CSPGs)是一组共价结合硫酸葡聚糖(glyco—saminoglycans，GAGs)链的蛋白质，广泛分布于神经组织、结缔组织等机体各处。它们大多存在于细胞外基质(extracellularmatrix

3、，ECM)中，作为ECM内重要的抑制性组分；还有一部分则以穿膜蛋白形式存在。目前认为，CSPGs在调节细胞与细胞，以及细胞与ECM之间相互作用方面起重要作用，尤其是在中枢神经系统(centralnervoussystem，CNS)的发育和成熟，以及对病损的病理生理反应中作用更显突出⋯。1CSPGs的类型和结构特点CSPGs成员众多，迄今已发现有30多种，按照蛋白质和糖链的组成及连接不同，可分为3大类：第1类为aggrecan家族，包括aggrecan／PG—H，versican／PG—M，neurocan以及

4、brevicart／脑富有透明质烷结合蛋白(brainenrichedhyaluronanbindingprotein，BEHAB)等成员；第2类为phosphacan和受体型蛋白酪氨酸磷酸酶∈／p(receptor—typeproteintyrosinephosphatase∈／B，R雕Pyp)，其中phosphacan是R盯P∥p的细胞外域成分；以及第3类neuroglycanC(NGC)。此外，还包括decorin，biglycan，testican(testican-1和testican-2)，neu

5、ron—glialantigen2(NG2)／人类黑色素瘤蛋白多糖(humanmelanomaproteoglycan，HMPG)和淀粉样前体蛋白(amyloidprecursorprotein，APP)等蛋白多糖。CSPGs具有蛋白核心和GAGs链这两个基本特点，蛋白核心通过N端和O端与不同种类和数量的寡糖或多糖相连，两者都与其抑制功能紧密联系。由于其核心蛋白(包括穿膜蛋白的细胞外域和细胞浆域)包含有不同的、高亲和力的识别功能域，因而能与许多生物活性物质特异结合而产生多种生物效应。CSPGs能与ECM内的多

6、种糖蛋白类型，如tenascin-R，tenascin．C，TAG一1／axonin一1，contactin和细胞黏附分子(celladhesionmolecules，CAMs)，包括神经细胞黏附分子(neuralcelladhesionmolecule，NCAM)，神经元-胶质细胞黏附分子(neuron—glialcelladhesionmolecule／L1，Ng'CAM／L1)等，以及多种神经生长因子(nervegrowthfactors，NGFs)，包括碱性成纤维细胞生长因子(basicfibrobl

7、astgrowthfactor，bFGF)，pleiotrophin／肝素结合型生长相关分子(heparinbindinggrowth—associatedmole—cule，HB．GAM)，amphoterin，midkine等相互结合，而这些物质都是已知的与细胞生物行为密切相关的调控因素；CSPGs的部分成员还可以受体／配体结合形式如brevican／tenascin．R，通过第二信号系统．糖基化磷脂酰肌醇(甜ycosylphosphatidylinositol，GPI)和钙离子调节细胞内激酶磷酸化过程，

8、影响细胞的蛋白合成和生理功能[1，2l。2CSPGs在CNS发育中的作用一般认为，CSPGs在CNS发育过程中，调节细胞的增生、迁徙和分化、轴突的生长和路径的发现以及突触的形成和成熟，最终促成CNS的解剖和功能分层；并且，胚胎脑发育的动物实验发现，aggrecan和brevican可持续表达至5个月后，而neurocan只在发育早期有高峰表达，提示在CNS发育过程的不同阶段，CSPGs各成员具有特定