!!"#$与神经退行性疾病
张慧灵,顾振纶,秦正红
(苏州大学医学院药理学教研室,江苏 苏州! "#$%%&)
中国图
分类号:’(%$;’ )*#;’ )*$+ *,;’ )-"+ ##;’ &*#;
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文献标识码:. 文章编号:#%%# / #-&0("%%,)%* / %)-& / %,
摘要:过氧化物酶体增殖剂激活受体( 1234567482 13496:23;(
<64=(;><6?;<2@ 32>21<437,AA.’7)是由配体激活的核转录因
子,属于核激素受体( =B>92;3 C4384=2 32>21<437)超家族。
AA.’7的激活可能对某些细胞的生长、分化甚至凋亡有重要
影响。近年来的研究
明,AA.’7 具有神经保护作用,可减
轻神经退行性疾病所致的脑组织损害,AA.’7激动药可能用
于阿尔采末病、帕金森病、缺血性脑中风及多发性硬化等神
经退行性疾病的治疗。本文对 AA.’7在中枢神经系统的分
布及功能、AA.’7介导的信号途径及 AA.’7 对阿尔采末病、
帕金森病、缺血性脑中风及多发性硬化等神经退行性疾病的
作用做一综述。
关键词:过氧化物酶体增殖剂激活受体;神经退行性疾病;核
激素受体;缺血性脑中风;神经保护
! ! 过氧化酶体(1234567482)是体内一种亚细胞结
构,其功能包括清除分子氧和氢过氧化物,并与糖
脂、胆固醇、胆酸的合成及脂肪酸氧化有关。一系列
天然或人工合成的脂肪酸样化学物质可以刺激过氧
化物酶体的增殖,称为过氧化酶体增殖剂( 123456(
收稿日期:"%%$ / #% / "",修回日期:"%%, / %# / #*
基金项目:国家自然科学基金资助项目(D4 )%*&%$0&);江苏省自然
科学研究
项目(D4 %)EFG)#%#"));江苏省高校自然
科学基金资助项目(D4 )%*&%$0&);江苏省研究生创新基
金资助项目(D4 $%)"%%"&)
作者简介:张慧灵(#-,$ /),女,博士,副教授,硕士生导师,研究方
向:神经药理学,H29:%$#"(,,0,$#)%,I(8;69:JCCJCC9K 74(
CBL >48;
秦正红(#-$$ /),男,博士,教授,博士生导师,研究方向:
神经退行性疾病的基础及实验治疗,H29:%$#"(,$#""%0&,
M;5:%$#"(,$#-%$--,I(8;69:JCN6=$K C4<8;69L >48
7482 13496:23;<64=, 11)。 #--% 年 O7728;==; 和
P322=[$]首次报道 11 可激活一种受体,从而介导一
系列与小鼠肝脏过氧化物酶体增殖有关的基因开
放,而缺乏该受体的小鼠则不表现过氧化物酶体的
增殖,这些受体因而得名为过氧化物酶体增殖剂激
活受体( 1234567482 13496:23;<64=(;><6?;<2@ 32>21<43,
AA.’7)。AA.’7具有多种生物效应,可促进脂肪细
胞分化和脂肪生成,增强机体对胰岛素的敏感性,调
解体内糖平衡,抑制炎症因子生成及炎症反应,影响
肿瘤生长,对心血管产生保护效应。神经退行性疾
病如脑缺血、阿尔采末病及帕金森病已成为危害人
类健康的罪魁祸首。近年来的研究表明,AA.’7 还
具有神经保护作用,可以减轻阿尔采末 Q病、帕金森
病、脑缺血及多发性硬化等神经退行性疾病中神经
细胞的损伤。因此,AA.’7 的研究将极有可能为这
些疾病的治疗另辟蹊径。
%& !!"#$的结构及其在中枢神经系统的分布及功
能
%’ %& !!"#$的结构! AA.’7 属于!型核激素受体
超家族,这些受体实质是一类配体调控的转录因子,
在受到配体激动剂激活后,与目标基因启动子内的
反应元件结合,从而调控基因的转录过程["*]。目前
发现有 ) 种亚型的 AA.’R,AA.’"、AA.’# 和
AA.’$。其基因在人类分别位于 ""、, 和 ) 号染色
体上。AA.’ 的结构包括 * 个功能区:D 末端的 . S
G区是不依赖配体的活性区,该区的结构在各亚型
相差甚远,它的丝氨酸残基受致丝裂素激活蛋白激
酶(T.AE)磷酸化后可抑制受体的活性。U 区具有
高度保守性,其中 &% 个左右的氨基酸序列构成了
VD.结合区(VGV),用于和目标基因上的 AA.’ 反
应 元 件( 1234567482 13496:23;<43 32714=72 9282=< ,
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& & 由于中枢神经系统内在的复杂性,目前,对于
!!"#$在中枢神经系统的生理功能尚不十分清楚。
已知在其他组织细胞 !!"#! 调节乙酰辅酶 " 氧化
酶和分解酶及 .5D ,,E+D , - F:G[HI],在中枢神经系
统,!!"#!与乙酰辅酶 "氧化酶和分解酶及 .5D ,,
E+D , - F:G 的分布重叠[J],提示 !!"#! 可能在神
经退行性疾病的氧化应激损伤中起保护作用。
KD:D 为谷氨酸、多巴胺释放的生理性调质
[DL],
!!"#!调节 KD:D 生成及消除的酶。因此,!!"#!
参与调节谷氨酸、多巴胺等神经递质传导。此外,
!!"#!参与中枢乙酰胆碱的合成[J],在 (M7BN 缺陷
的小鼠,!!"#! )#O" 与乙酰胆碱的水平均降
低[DH]。!!"#" 调节神经元的代谢 及 另 两 类
!!"#$,!!"#!和 !!"## 的作用[DD]。另外,!!"#"
和中枢的主要抑制性递质 #B氨基丁酸(6"P")均广
泛分布于哺乳动物的脑中,且只有 !!"#"亚型分布
在 6"P"能 !51C*+Q/神经元,提示 !!"#" 可能与中
枢神经递质有关。尽管学者们对 !!"## 给予了极
大的关注,但有关 !!"##在中枢神经系统的特异性
功能知之甚少。!!"## 除了抗炎、抗凋亡作用
外[HD,HR,HS,DT],在某些神经核团中,!!"## 可能具有
特殊的作用。例如,在富含 !!"##的基底神经节和
表达多巴胺受体的梨状皮层、海马及下丘脑,!!"##
可能在基因转录水平调节多巴胺的作用[I]。
!" ##$%的配体
许多外源性 !!、脂肪酸及其代谢产物都是
!!"#$的激活剂,它们在结构上有一个共同点,含有
羧基功能基团和一个疏水区。根据 !!"#配体来源
的不同,将其分成生理性配体(天然配体)和合成配
体。合成配体主要是一些药物,多数贝特类降脂药
( ?*@1(0/)如 >82JRJT 和安妥明(327?*@1(0/)是 !!"#!
的配体激动剂,治疗糖尿病的噻唑烷二酮(UGE)类
药物则是 !!"##的配体激动剂。另外,一些非甾体
类抗炎药物如布洛芬、吲哚美辛、氟灭酸及苯氧苯丙
酸对 !!"##有较强作用。!!"#$ 的天然配体主要
来源于饮食和机体的代谢产物,许多长链脂肪酸尤
其是多聚不饱和脂肪酸,如亚油酸、花生四烯酸都能
在 (;水平上激活 !!"#! 和 #,由花生四烯酸产生
的一些二十烷类物质也分别是 !!"#!和 #的配体,
不同的是,前者主要由脂氧化酶(’:%)作用产生,
如白细胞三烯 PJ,I( $)BKNUN;而后者主要通过环
氧化酶(.:%)作用,如 HVB脱氧前列腺素 WD(HVB*0\ 0\/ SB3*$ 1/0*+7*3 (3*< 1/3/M071$,#%# 3(+ @*+< 07 GO"Y
!!"#$ (30*4(0*7+ 3(+ *+ ?(30 73351 *+ 1/$M7+$/ 07 /*0\/1 2*;(+<$ @*+<*+; 07
!!"# 71 2*;(+<$ @*+<*+; 07 #%#Y P*+<*+; 7? @70\ 1/3/M071$ @8 0\/*1 37;B
+(0/ 2*;(+<$ 1/$520$ *+ (+ (<<*0*4/ /??/30 7+ 1/3/M071 (30*4(0*7+ (+< ;/+/
01(+$31*M0*7+Y
&( !" 调节非依赖于 ##$%’基因的转录" 一些天然
的 !!"##激动剂如 HVB·?> @.、9&AB&9%:97’ C< =>·?> @.和 DE’ FGF; ;<
=>·?> @.预防给药 ; H和 2 H 可减少野生型小鼠的
大脑中动脉阻塞(="HH’& #&9&89%’ %9:&9E 7##’IA"76,
!J,K)所致的脑梗死体积,非诺贝特和 9&AB&9%:97’
的神经保护作用在 --,3# 基因敲除的小鼠完全消
失[;]。提示非诺贝特和 9&AB&9%:97’ 对脑缺血的神经
保护作用依赖于 --,3#。1&L’%6MI& 等[C]研究亦发
现,--,3#激动药非诺贝特预防给药 .F H减少脂蛋
白*N缺陷的小鼠及 JO2+P Q G 野生型小鼠的 !J,K
所致的脑梗死体积,同样也证明非诺贝特的神经保
护作用在 --,3# 缺陷的小鼠完全消失。R%6>
等[2]也证明大鼠永久性 !J,K 后静脉注射 --,3#
激动剂 9&AB&9%:97’ .< @S T .< @G >·?> @.显著减少脑梗
死体积和脑水肿。以上实验结果提示 --,3# 激动
药非诺贝特和 9&AB&9%:97’ 对脑缺血的神经保护作用
依赖于 --,3#。目前认为 --,3# 激动药对脑缺血
的神经保护作用有以下机制参与:$ 提高大脑中
动脉对内皮依赖性松驰因子的敏感性;% 增加抗
氧化酶的活性而降低大脑的氧化应激反应;& 抑
制核转录因子 ()*!+ LGO 的表达;’ 阻止缺血诱导
的血管细胞间粘附分子及脑细胞间粘附分子的表
达[C,;,2]。
!’ )" ##$%&与阿尔采末病4 阿尔采末病(,’U$&"=*
&9A H"A&%A&,,1)的主要神经病理变化有脑萎缩、神
经细胞减少、出现神经纤维缠结和老年斑(神经炎
斑)。,1患者脑中老年斑主要成分是 (*淀粉样蛋
白((*%=E’7"H L97:&"6,,()。,1患者脑中炎症事件
的发生是对细胞外 ,(沉积的反应,其中,炎症成分
的主要免疫效应细胞是小胶质细胞。小胶质细胞的
激活导致促炎物质白介素*.(( VP*.(),白介素*G
( VP*G),肿瘤坏死因子*#(0()*#)等的合成及分泌。
--,3"在调节小胶质细胞和单核细胞对 (*淀粉样
蛋白的炎症反应中起到关键的作用。J7=8A等[G]采
用体外实验证明:由 (*淀粉样蛋白刺激单核细胞或
小胶质细胞的条件培养基对纯化的原代皮层神经元
有毒性作用。进一步研究表明:非甾体类抗炎药物、
噻唑烷二酮(01W)类和 .O*H*-XYC 等 --,3"激动药
能够抑制 (*淀粉样蛋白刺激的小胶质细胞和单核
细胞分泌神经毒性分子(促炎物质);--,3"激活亦
阻遏单核细胞分化成巨噬细胞;--,3" 激动药抑制
(*淀粉样蛋白刺激的促炎物质 VP*G,0()*# 及环氧
酶*C(JKZ*C)的表达,而给神经元直接应用 --,3"
激动药未能改善神经元的存活,提示 --,3"激动药
通过作用于单核细胞或小胶质细胞间接保护神经
元。随后的研究发现[[]--,3" 激动药曲格列酮
( :97>’":%U76&)、环格列酮(#">’":%U76&)及 .O*H*-XYC抑
制神经元与小胶质细胞共培养的 P-/ 诱导的神经
元的死亡,因此,--,3" 激动药可能通过阻断单核
细胞或小胶质细胞神经毒性分子的产生保护神经
元。\":%=I9% 等[.C]采用 R&A:&96 8’7: 研究发现,在
,1患者的大脑中 --,3",JKZ*.,JKZ*C 的水平发
生了改变。JKZ*. 蛋白在细胞质和细胞核的表达均
增多,JKZ*C 蛋白在细胞核的表达增多;--,3" 水
平在细胞质增高,而在细胞核并不增高。\":%=I9%
等学者进一步证明,非甾体类抗炎药物布洛芬( "6*
H7=&:$%#"6)、阿 斯 匹 林、.O*H*-XYC 及 -X1C 等
--,3"激动药能够抑制 P-/ 和 V)(*" 诱导的培养
的胶质细胞中 JKZ*C 蛋白的表达。以上结果提示
--,3"激动药对 ,1患者脑中的炎症反应具有抑制
作用[CF]。
!’ * " ##$%& 与帕金森病 4 +9&"H&9: 等[C;]报道,噻
唑烷二酮(01W)类 --,3" 激动药吡格列酮(L"7>’"*
:%U76&)阻断 !-0- 诱导的帕金森病小鼠的炎症激
活,而减轻神经元死亡。该氏证明吡格列酮口服给
药在减轻 JO2+P Q G 小鼠黑质致密部胶质细胞激活
的同时减轻腹腔注射 !-0-诱导的黑质致密部多巴
胺神经元死亡。
!’ !" ##$%&与多发性硬化" 多发性硬化(=I’:"L’&
A#’&97A"A,!/)是自身免疫导致的慢性神经退行性疾
病。实验性自身免疫性脑脊髓炎(&]L&9"=&6:%’ %I:7*
"==I6& &6#&L$%’7=E&’":"A,N,N)是 !/ 的一种动物
模型。新近的大量研究表明,--,3 激动药可以阻
止或减轻 N,N[.; T .G]。辅助性 0细胞(0*$&’L&9,0$)
在 N,N的发病机制中起重要的作用,0$. 细胞被认
为是致脑炎的,而 0$C 细胞可能起保护作用。0$.产
生 VP*C,V)(*" 及 0()*(,参与细胞免疫。0$C 产生
VP*F ,VP*O,VP*G 和 VP*.<,参与体液免疫。VP*.C 和
V)(*"对 0 淋巴细胞分化成 0$. 起到关键的作用。
巨噬细胞 Q小胶质细胞系细胞可以产生 VP*.C,VP*
.<,VP*.S 和 VP*G 等细胞因子,这些细胞因子能调节
·<?$) 刺激引起
的 !%$4@、!%$& 及 !"#$! 的产生。合成的 66)7! 激
动药曲格列酮减轻 AB:58 C 88诱导的 .8DE% F G 小鼠
()(的症状,减少脊髓腰膨大的损伤范围。",2?$
3H,2?等[4G]也发现合成的 66)7!激动药吡格列酮可
减轻 ()(的临床症状,使动物的死亡率下降,但并
不能延迟疾病开始的时间。研究表明 48$9$6:;< 和
环格列酮对 ()( 发挥的有益作用与它们能减少巨
噬细胞和小胶质细胞释放 !%$4<,进而干扰 ’/4 的发
育有关[4&]。以上研究提示,虽然 66)7! 激动药对
()(临床进程产生有益作用的机制仍不清楚,但本
类药物抑制小胶质细胞的激活,阻止 ’ 细胞分化成
致脑炎的 ’/4 是其机制之一。
!" 展望与结语
I I 66)73是目前神经退行性疾病研究中的热点之
一,众多动物实验证实 66)73 激动药对脑缺血、阿
尔采末病、帕金森病及多发性硬化等神经退行性疾
病均有效,66)73激动药有望成为防治神经退行性
疾病的新药。但由于 66)7 作用广泛,应用 66)73
激动药可能产生一些外周副作用,因此,将来应致力
于研究具有脑组织特异性的 66)73 激动药用于神
经退行性疾病的防治。另外,中枢神经系统 66)73
基因的表达调控以及相关基因间的相互影响远未阐
明,66)73 激活后能调控细胞因子产生,然而,发生
在 66)7!下游的准确调控事件并不清楚,因此,在
66)73的分子生物学和生理学方面,还有待进一步
深入系统的研究。
参考文献:
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