缝隙连接蛋白43 (Cx43)与神经炎症的研究进展

王亚楠(综述) 方 浩,2(审校)

(1复旦大学附属中山医院麻醉科 上海 200032; 2复旦大学附属金山医院麻醉科 上海 200540)

随着人口的老龄化,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)、脑中风、术后认知功能障碍等疾病的发生率越来越高,神经炎症是这些中枢神经系统(central nervous system,CNS)疾病的一个共同特征。近年来有较多研究发现缝隙连接蛋白43(connexin43,Cx43)在神经炎症中起着重要的作用并且能够影响神经功能,但是其具体的作用机制还未确定。本文基于已有的研究对Cx43与神经炎症的关系及其对神经功能的影响作一总结,为临床上CNS疾病的治疗提供新的思路。

缝隙连接蛋白43的结构及功能1986年Paul克隆测序出第1个缝隙连接蛋白(connexin,Cx),至今在人类和鼠类中发现至少分别有20个和19个成员。Cx依据其分子量大小进行命名,如Cx43的相对分子质量为43 000。Cx43是含有4个跨膜域的高度调节的内在膜蛋白,它包括2个细胞外环、1个胞质环及胞质氨基(-NH2)和羧基(-COOH)。羧基端在长度上差异很大,被认为是发挥主要调节功能、提供蛋白-蛋白相互作用的区域[1]。半通道(hemichannel,HC)是由Cx43组成的六聚体结构,介导细胞内外的信息交流。相邻两细胞的HC对合形成缝隙连接(gap junction,GJ),介导细胞间的信息交流。Cx43广泛分布于身体的各个部位,如心、脑、肺、毛细血管等[1-2]。在脑中共有11种Cx,其中含量最多的是Cx43,主要分布于星形胶质细胞,也少量表达于小胶质细胞,几乎不分布于神经元[3]。

Cx43的功能与其形成的GJ和HC密切相关。生理情况下GJ处于开放状态。GJ允许小分子细胞间被动扩散,如:谷氨酸、谷胱甘肽、糖、ATP、离子(如Ca2+、Na+、K+)[4]。……