Wnt 信号通路在脑卒中疾病中作用的研究进展

姚晓雯，王 玉，唐 巍

（1.安徽中医药大学研究生院，安徽合肥230000； 2.安徽中医药大学针灸推拿学院，安徽合肥230000）

缺血性脑卒中又称脑梗死，是最常见的脑卒中类型，约占所有脑卒中的60%～80%，其在世界范围内具有高发病率和高死亡率，而且由于较差的预后使得患者带给家庭与社会额外的压力［1-2］。脑缺血是由于脑部血流突然中断导致脑细胞死亡和神经缺损［3］，其发病机制较为复杂，可能由兴奋性毒性、炎性细胞因子、一氧化氮和自由基损伤以及细胞凋亡等引起［4］。在这些机制中都存在着信号传导的过程，参与着神经细胞的分裂、死亡、再生。其中Wnt 信号传递是一种在发育过程中涉及神经前代扩展和谱系规范的保守通路［5］。通路主要由配体蛋白、相应受体及一些信号物质构成，可分为两类：典型Wnt/β-catenin 信号通路和非经典Wnt 信号通路。而按照通路不同，Wnt 蛋白分为两型，经典 Wnt 信号通路蛋白为 Wnt1 族，包括Wnt1、Wnt3a、Wnt8a 等；非经典 Wnt 信号通路蛋白为 Wnt-5a 族，包括 Wnt4、Wnt5a、Wnt7b 等［6］。研究显示，Wnt 信号通路可调控神经发生过程中神经元的增殖、分化、迁移，突触发生以及轴突生长等过程，对缺血性脑卒中后神经康复具有重要的指导意义［7-8］。

1 经典Wnt 信号通路

典型的Wnt 信号传递主要是由多功能β 儿茶素蛋白介导的，该蛋白是淋巴增强因子（LEF）和T 细胞因子（TCF）等转录因子的一个有效的辅助激活因子。多项研究结果都强调了经典Wnt 信号通路在神经退行性病变中的重要作用［9］。

1.1 Wnt/β-catenin 信号通路对脑卒中疾病的增殖调节作用

Wnt/β-catenin 信号转导通路是一条较为经典的通路，在细胞转运、凋亡中起着重要作用。近年来研究还发现它参与神经干细胞增殖、分化的调控过程继而有效的调控脑卒中。李霁敏［10］通过两种中医治法对大鼠进行灌注，取RNA 进行PCR测定得出可以从多个基因途径激活 Wnt/βcatenin 信号通路，促进内源性NSCs 增殖分化，对脑缺血再灌注损伤起到保护作用。Cui XP 等［11］在缺氧与传统条件下分别培养小鼠，在不同条件下电穿孔神经干细胞，检测LEF/TCF 依赖性荧光素酶活性，结果显示β 连环素可促进海马神经干细胞的增殖。罗时鹏等［12］将小鼠分组造模后通过免疫组化检测通路及重要信号分子得出Wnt 信号途径在脑缺血再灌注损伤后被激活，β-catenin 在胞质内聚集从而促进了细胞增殖。陈斌［13］将大鼠分组并取曲池、足三里进行电针刺激，灌注后提取蛋白通过免疫组化测定得出电针二穴可以活化β-catenin 信号通路，促进皮质半暗带神经前体细胞的增殖。张利美［14］将大鼠分为模型组，对照组，西药组和剂量不同的中药组5 组，通过不同药物灌注后进行神经功能评定，PCR 测定蛋白表达得出丹龙醒脑方可能通过激活Wnt/β-catenin 通路，上调 Wnt-1、Wnt3a、β-catenin 表达，促进脑缺血再灌注损伤大鼠海马区内源性神经干细胞增殖。宋祖荣等［15］通过灌注造模研究两方对Wnt3a 蛋白表达的影响，并发现Wnt3a 可以激发经典通路并对细胞的增殖分化及细胞周期进行调节。

1.2 Wnt/β-catenin 信号通路对脑卒中疾病的分化作用

近来研究的Wnt/β-catenin 信号通路主要作用越来越倾向于促进NSCs 的分化，并显著提高向神经元分化的比例［10］。 罗时鹏等［16］将小鼠分组造模，通过腹腔注射及免疫组化测定得出Wnt信号途径与脑损伤后的修复有关，其中Wnt3a 在中枢神经系统发育、维持NSCs 自我更新和分化的过程具有重要作用。邓勇等［17］将大鼠按不同时间节点与不同灌注方式分为4 组进行实验，通过PCR 测定得出脑络欣通可能通过上调Wnt-3a、β-catenin 表达调节脑缺血后神经干细胞的增殖分化。史江峰等［18］研究发现升降散上调Wnt 信号途径很可能是通过激活Wnt 信号膜受体发挥作用以促进脑血管的新生和神经干细胞的分化。朱道琦等［19］通过穴位敷贴各组大鼠观测不同时间段的蛋白表达发现脑缺血可激发Wnt 通路，启动下游靶基因的转录、翻译，促进细胞增殖与分化。耿武军等［20］通过对各组大鼠进行药物注射以观察Wnt/β-catenin 信号通路是否介导脑缺血，发现Wnt 信号通路通过自身的增殖、分化来对脑保护起作用。Qu Zhengyi 等［21］采用海人酸致痫大鼠模型，探讨Wnt/β-catenin 信号通路是否参与颞叶癫痫的异常神经发生。免疫染色和免疫印迹结果显示，在注射海人酸诱发的急性癫痫过程中，Wnt 信号通路中的关键调节因子β 连环素、Wnt3a 和Cyclin D1的表达水平显著上调并且发现Wnt3a/β-catenin 信号通路在海马异常神经发生和潜在的重塑之间起连接作用，促进神经的分化与再生。

1.3 Wnt/β-catenin 信号通路对脑卒中疾病的抑制迁移作用

Wnt 信号通过多种内源性拮抗剂在各个水平上严格控制发生信号级联反应［22］。Zhang Li 等［23］测定了AD 小鼠脑组织中Dkk3 的表达。用转Dkk3基因小鼠与AD 小鼠杂交，研究Dkk3 对AD 小鼠的影响得出其可改善学习、记忆和运动活动异常，得出Dkk3 是Wnt 信号转导的激动剂，并且能够补偿AD 小鼠Dkk3 表达的降低，Wnt 信号转导途径的激活抑制AD 的发展。汤海波［24］将实验大鼠随机分组，观察关键因子和蛋白的表达，结果显示白藜芦醇可上调 Wnt、β-catenin、Cyclin D1 等表达，说明白藜芦醇可激活Wnt/β-catenin 信号通路在缺血性疾病中减轻炎症和抑制细胞凋亡的作用。逯冉冉等［25］进行模型灌注监测得出GSK-3β通过抑制β-catenin 作用来保护胞质稳定性以免Wnt 信号通路异常激活。Medina MA 等［26］在实验中表明Wnt/β-catenin 信号转导提高了HT22 小鼠海马细胞和原代培养大鼠海马神经元Nlgn3 mRNA 和蛋白水平，发现它们在Wnt/β 连环素细胞报告试验中活性显著增强，结果显示将Wnt/βcatenin 信号转导与Nlgn3 基因的转录联系起来，支持信号转导途径在兴奋性/抑制性神经元活性失调中的功能作用。Zhang Jianshui 等［27］探讨了Wnt3a/β-catenin 信号在缺血诱导BMECs 凋亡中的潜在作用并发现缺氧-葡萄糖剥夺（OGD） 可诱导BMECs 凋亡，Wnt3a mRNA 表达减少。同时，用外源性Wnt3a 蛋白或氯化锂激活Wnt3a/β-catenin信号，可增加细胞核β-catenin 的表达。DKK1 或2，4-二氨基喹唑啉抑制 Wnt3a/β-catenin 信号可增加BMECs 凋亡，降低Bcl-2 的表达，提示激活Wnt3a/β-catenin 信号减弱缺血诱导的 BMECs 凋亡，对其起到抑制作用。Pérez-Palma E 等［28］检测了短期Wnt3a 处理诱导的大鼠海马神经元原代培养中的全局转录变化。RNAseq 实验鉴定170个差异表达基因，包括已知的Wnt/β-catenin 靶基因以及新的潜在候选基因并研究了富含Wnt3a激活的分子网络。研究结果表明，Wnt/β-catenin介导的转录控制与突触功能障碍中受影响的神经元结构和活性相关的多个生物学过程，在脑卒中中参与着迁移作用。

2 非经典WNT 通路

非经典通路即由β-角烯蛋一个中心信号分子，是由现在已经松散分离的途径的集合，Wnt5a，Wnt4 和Wnt11 被认为是原型的非规范的Wnts［29］。Park SY［30］在研究 IL-1β 在皮层神经前体细胞（NPC）神经元分化中的可能作用时发现IL-1β 可提高Wnt5a 的mRNA 和蛋白水平。为了进一步研究，外源性添加了Wnt5a 并发现Wnt5a 可促进神经元的分化。李慧等［31］通过灌注研究海马齿状回颗粒细胞下层Wnt7b 的表达，结果表明缺血性脑损伤可刺激 Wnt7b 在成年海马SGZ 的表达上调，其可能通过经典Wnt 通路参与神经前体细胞再生。宋祖荣等［32］通过实验研究得出两种中药复方可以通过增强海马CA1 区Wnt5a 蛋白的表达，从而促进局部缺血后细胞的增殖分化以及神经可塑性。

3 结 语

目前，随着我国老龄化的增加，缺血性脑卒中已成为最主要的致死因素和致残因素。由于缺血性脑卒中具有高发生率、高死亡率、高致残率，是危害中老年人健康和生命的常见病，对此疾病我们要做好早期预防［33］，所以临床治疗缺血性脑梗死为重中之重，其主要治疗的超早期溶栓因狭窄的时间窗以及对患者标准的严格筛查，并不能对患者进行有效治疗。因此神经血管结构与功能的修复已得到越来越多的关注。Wnt 通路是调控细胞生长、增殖、分化的关键途径，无论是在正常的神经发生、还是神经系统疾病形成和发展过程中，均有Wnt 信号通路的参与。大量研究表明，Wnt 信号通路对神经干细胞的增殖分化发挥着决定作用，为很多脑损伤疾病提供启发与研究方向。研究Wnt 通路与中枢神经系统细胞的作用可以为脑卒中在临床针刺康复治疗提供新的依据与思路。