糖基化终产物受体与帕金森病
2013-04-29苏秀丽霍虹刘平
苏秀丽 霍虹 刘平
【摘要】 RAGE作为信号转导受体,介导AGE及其配体在细胞表面结合,激活多种信号转导机制,导致氧化应激、细胞功能异常,在神经退行性疾病的发病机制中起着举足轻重的作用,尤其是帕金森病。
【关键词】 晚期糖基化终产物受体;帕金森病
帕金森病(Parkinsons disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,以震颤麻痹为主。主要的病理特征是纹状体DA含量显著减少而致病。AGEs在神经退行性疾病的发病机制中起着举足轻重的作用,尤其是PD[1],在最近几年引起广泛关注。
1 RAGE的结构及生物学特点
晚期糖基化终产物(advanced glycation end products,AGEs)于1984年由美国Vlassara等首先提出,随后Schi mdt等于1992年发现了晚期糖基化终产物受体(the receptor for advanced glycation end products,RAGE)。在细胞表面存在多种AGEs受体,其中RAGE是目前研究最多、最明确的AGEs结合受体。RAGE主要表达于巨噬细胞、中性粒细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞和神经元多种细胞表面。人的RAGE基因位于6p21.3,共含11个外显子和一个约长1.7kb的5,-侧域,属单拷贝基因。RAGE翻译后经一系列加工处理,定位于细胞膜上,由信号肽、胞外域、跨膜区和胞内域四部分组成。
2 RAGE的主要配体
2.1 S100B S100B蛋白为一种酸性钙结合蛋白,主要由星形胶质细胞合成。S100B对神经元的损伤是通过RAGE起作用的。Farre等[2]在家族性PD中发现α-synuclein双倍表达,α-synuclein A53T过表达可刺激星形胶质细胞的增殖与活化,产生大量的S100B蛋白。
2.2 β淀粉样肽 Lue等[3]报道,糖化Aβ与RAGE相互作用促进M-CSF释放并诱导小胶质细胞向Aβ沉积部位迁移,同时激活小胶质细胞产生细胞因子和氧自由基等损伤神经元。有一些与神经退行性改变相关的蛋白质如beta淀粉样蛋白,tau,prion和转甲状腺素蛋白等被发现在病人体内发生了糖基化,这被认为与增加蛋白质的稳定性相关,而这是通过交叉从使聚集的蛋白质更加稳定。[4]
2.3 RAGE配体—HMGB1 高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1protein,HMGB1)是RAGE亲和力最高的配体,约为AGEs的7倍。研究发现HMGB1的促炎效应主要是通过RAGE起作用的。HMGB1在细胞表面的结合可引起RAGE表达上调。
3 AGEs-RAGE系统在PD病变中的作用
PD患者黒质、杏仁核和额皮质部位AGEs表达增多,早期出现神经病理变化的PD患者黒质和额皮质处RAGE增多,并表达有异质性的RAGE。[5] 发生早期神经病理改变的PD患者黑质和额皮质部位异质RAGE表达水平升高。
4 结 语
随着AGEs-RAGE系统在PD中的作用机制更深层次的了解,将有助于设计新的治疗药物或治疗方法,为PD的防治提供更新的思路和对策。
参考文献
[1] Münch G,Lüth HJ,Wong A,Arendt T,Hirsch E,Ravid R,Riederer P,Crosslinking of alpha-synuclein by advanced glycation endproducts-an early pathophysiological step in Lewy body formation?[J]Chem Neuroanat,2000 Dec,20(3-4):253-7.
[2] FarrerM,KaehergusJ,FornoL,et al.Comparison of kindreds with Parkinsonism and alPha一synuelein genomic multiPlieations.Ann Neurol,2004,55:174-179.
[3] Lue Lih-Fen,Walker DG,Brachova L,et al.Involvement of MicroglialReceptor forAdvanced Glycation Endproducts(RAGE)in Alzheimer.s Disease:Identification of a Cellular Activation Mechanism.Exp Neurol,2001,171(1):29-45.
[4] Vicente Miranda H,Outeiro TF,The sour side of neurodegenerative disorders:the effects of protein glycation[J]Pathol,2010 May,221(1):13-25.
[5] Dalfó E,Portero-Otín M,Ayala V,Martínez A,Pamplona R,Ferrer I.-Institut de Neuropatologia,Evidence of oxidative stress in the neocortex in incidental Lewy body disease[J].Neuropathol Exp Neurol,2005 Sep,64(9):816-30.