CD200-CD200R信号在帕金森病发病中的作用及相关研究进展

林素珍 丁健青

CD200-CD200R信号在帕金森病发病中的作用及相关研究进展

林素珍 丁健青

帕金森病为老年人群第二常见的神经退行性疾病，其发病机制至今未明确。近年研究表明，炎性损伤在帕金森病发病中起重要作用。已有多项研究显示，小胶质细胞作为中枢神经系统主要的免疫细胞，其异常激活是介导帕金森病免疫炎性反应的主要机制。细胞-细胞间通过黏附分子的接触是阻断小胶质细胞激活、抑制免疫反应的一个重要因素。近来发现，这种接触抑制可能与细胞表面糖蛋白CD200与其受体CD200R的相互作用密切相关。明确CD200-CD200R信号在帕金森病中的作用机制，可能是帕金森病治疗的有效新途径。

CD200；CD200R； 小胶质细胞； 帕金森病

帕金森病(PD)是中老年人群发病率仅次于阿尔茨海默病的神经退行性疾病，其主要病理改变为黑质部位多巴胺能神经元的选择性、进行性死亡，主要临床症状表现为静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍，随病情进展，患者最终将失去生活自理能力。目前，其病因及发病机制仍未完全明确，亦无令人满意的有效治疗方法。研究结果提示PD的发病机制可能与遗传、环境、炎性损伤、氧化应激等多个因素有关，其中炎性损伤在PD发病中的作用成为研究热点之一，且已有多个证据表明中枢神经系统的炎性反应参与了疾病的发生、发展。小胶质细胞是中枢神经系统主要的免疫细胞，正常情况下多处于“静止”状态，但在受到外界刺激(如损伤、异常积聚的蛋白质等)时可迅速被激活，释放肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6等炎性细胞因子清除异物或损伤神经元,同时，也造成局部免疫炎性反应。McGeer等[1]在PD患者的尸检中发现黑质致密部存在激活的小胶质细胞，表明异常激活小胶质细胞介导的神经免疫炎性反应在PD的发病中起重要作用。除了神经递质、神经营养因子等对免疫反应和小胶质细胞具有抑制作用外，细胞-细胞间通过黏附分子的接触也是阻断小胶质细胞激活、抑制免疫反应的一个重要因素。Chang等[2-3]在体外实验中发现，神经元-小胶质细胞混合培养经细菌脂多糖(LPS)刺激后产生的炎性因子TNF-α明显低于单纯培养的小胶质细胞，提示神经元与小胶质细胞间的接触可能抑制了小胶质细胞的激活。这种接触抑制近来被发现可能与细胞表面糖蛋白CD200与其受体(CD200 receptor，CD200R)的相互作用密切相关。因此，明确CD200及CD200R之间相互作用的机制将有助于了解PD的发生、发展的病理过程，且可能为PD的治疗提供有效新途径。

1 CD200及CD200R的结构及分布

CD200和CD200R均是细胞表面高度保守的Ⅰ型跨膜糖蛋白，其结构与免疫球蛋白相似，位于细胞外的N2端均具有典型的V/C2免疫球蛋白基因超家族结构[4]。其细胞外结构相似，但细胞内COOH端具有不同的结构。CD200蛋白的胞内段非常短并且无明确的信号结构域，因而其缺乏传输细胞外信号的能力。小鼠CD200R1的胞内段有3个保守的酪氨酸残基(Y286、 Y289和Y297)，其中Y297定位于NPxY序列，此序列被认为是酪氨酸磷酸化信号衔接分子(PTB)的结合位点[4]。CD200和CD200R结合后， CD200R中Y297结合并磷酸化下游的Dok2，招募RasGAP后，抑制Erk、PI3K等信号通路而实现CD200-CD200R抑制信号[5-6]。

CD200广泛表达于多种细胞，包括造血来源的细胞如髓系细胞(肥大细胞、单核细胞、中性粒细胞及树突状细胞等)、淋巴细胞(T、B细胞)以及非造血来源的细胞如神经细胞、心肌细胞、内皮细胞、滋养层细胞、视网膜细胞及角质细胞等[7-9]。Webb等[9]应用免疫荧光技术发现，CD200广泛存在于大脑灰质及白质，CD200与破伤风毒素(神经细胞的标记)阳性细胞共定位，而在胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)阳性细胞中并未发现CD200的存在。CD200R的表达较CD200的表达局限，主要分布于髓系细胞[4]。在中枢神经系统，CD200R主要表达于小胶质细胞[10-11]。因此，神经元可能通过其表达的CD200与小胶质细胞表达的CD200R相互作用而调节小胶质细胞的激活状态。

2 CD200-CD200R信号在小胶质细胞激活中的作用

Hoek等[11]研究发现，在CD200敲除小鼠中激活的小胶质细胞增多，经髓鞘少树突胶质细胞糖蛋白(MOG)多肽处理后较野生型小鼠更早出现实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)。Broderick等[10]研究发现，在CD200敲除小鼠的视网膜中，反应性小胶质细胞数量增多，且炎性反应因子诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达水平增加。纤维母细胞生长因子(FGL)是一种神经细胞黏附因子，具有神经保护作用。近年来发现其可以降低小胶质细胞活性，减少炎性反应因子的产生，从而发挥抗炎作用。Cox等[12]使用CD200敲除小鼠研究发现，FGL的抗炎作用具有CD200依赖性。目前尚未检索到使用CD200R敲除小鼠来验证CD200-CD200R信号影响的文献报道。Wright等[13]在Lewis大鼠中用CD200R封闭抗体阻断CD200-CD200R相互作用后，实验组大鼠较对照组出现更为严重的EAE。相反在EAE小鼠模型中，CD200R激动剂CD200Fc的使用则可减少小胶质细胞在中枢神经系统的积聚、炎性因子IL-6和TNF-α的产生以及EAE的严重程度[14]。另外，在持续高表达CD200的WldS小鼠中，小胶质细胞的积聚、炎性因子的产生以及EAE的严重程度等也均较野生型小鼠轻，但使用CD200R封闭抗体后，WldS小鼠中枢神经系统的炎性反应及表型均加重[15]。上述研究结果均提示，CD200-CD200R相互作用是有效维持小胶质细胞静止状态的重要抑制信号，任何阻断或减弱两者相互作用的因素均可能损害CD200-CD200R的抑制信号，导致小胶质细胞的异常激活和中枢神经系统的免疫损伤。

3 小胶质细胞异常激活与PD发生的关系

目前许多研究结果显示，小胶质细胞异常激活可通过引起黑质多巴胺能神经元损伤而在PD的发生发展过程中起重要作用。McGeer等[1]对PD患者的尸检研究发现，黑质致密部激活的小胶质细胞聚集在Lewy小体周围。环境毒素1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)能够选择性地损伤黑质致密部的多巴胺能神经元，导致类似PD的临床表现，被广泛应用于制作PD动物模型。Yokoyama等[16]在MPTP制作的PD动物模型中观察到了大量被激活的小胶质细胞，提示环境毒素可通过小胶质细胞的异常激活参与PD的发生与发展。Beach等[17]使用免疫组织化学方法观察健康青年人和老年人黑质小胶质细胞数目发现，健康老年人群激活的小胶质细胞数目高于青年人群。既往研究证实，被异常激活的小胶质细胞可通过分泌大量炎性因子如TNF-α、IL-6等，以及iNOS、环氧合酶-2(COX-2)和NADPH氧化酶(NOX)来介导神经元的损伤。Stone等[18]研究发现PD患者脑组织和脑脊液中TNF-α、IL-1β和IL-6水平升高。

4 神经退行性疾病CD200及CD200R表达的异常

PD的发生与小胶质细胞异常激活所导致的神经炎性反应有关，且目前已有多项研究显示CD200-CD200R抑制信号的异常在PD发生中可能发挥作用。Luo等[19]研究结果显示在外周血单核巨噬细胞中，青年人、老年人及PD患者CD200R基础水平差异无统计学意义，但将上述细胞分别给予LPS、健康PC12或鱼藤酮处理PC12的条件培养基刺激后，青年人单核巨噬细胞CD200R的表达在各组中均被有效诱导，但老年人特别是PD患者单核巨噬细胞CD200R的表达则不能被LPS或条件培养基有效上调，表明 PD患者体内出现了CD200R表达的异常。Wang等[20]发现老年鼠中CD200表达降低，并可能受细胞间黏附分子-1调控；Lyons等[21]也报道IL-4的缺陷可减少大鼠CD200的表达而导致神经炎性反应的增加。目前尚未有关PD患者黑质致密部CD200、CD200R是否改变的报道。另有研究结果显示在大鼠中预先注射CD200R封闭抗体阻断CD200-CD200R抑制信号后，原来只能引起黑质多巴胺能神经元轻微死亡的亚剂量6羟多巴胺却导致大鼠出现明显PD症状，组织病理学检查显示黑质部位存在明显的多巴胺能神经元死亡和小胶质细胞的激活[22]。

综上所述，CD200-CD200R信号参与导致小胶质细胞异常激活的机制，且小胶质细胞异常激活引起的免疫炎性反应在PD发病中发挥重要作用，提示CD200-CD200R信号在PD发病中占一定地位。因此，对于CD200-CD200R之间信号的研究，将有助于PD发病机制的研究。近年来，一些抑制小胶质细胞激活的药物在PD模型中被证实可对多巴胺能神经元产生保护作用，如血管活性肠肽[23]。目前尚未发现以CD200-CD200R信号通路为靶点抑制小胶质细胞激活来治疗PD、阿尔茨海默病等神经退行性疾病的药物或治疗方案。

随着对PD发病机制的深入研究，特别是在阐明CD200-CD200R信号通路在PD发病中的作用后，CD200-CD200R信号将成为PD潜在治疗的又一新靶点。

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(本文编辑：时秋宽)

10.3969/j.issn.1006-2963.2015.04.014

国家自然科学基金资助项目(81371408)

200025 上海交通大学医学院附属瑞金医院神经科，上海交通大学医学院神经病学研究所

丁健青，Email：jqding18@163.com

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2015-01-15)