Fas/Fasl介导的细胞凋亡与颅脑损伤关系的研究进展

Fas/Fasl介导的细胞凋亡与颅脑损伤关系的研究进展

李洲（综述）漆建（校审）

川北医学院附属医院神经外科四川南充637000

摘要：Fas/Fasl系统作为人体调节细胞凋亡的重要因子，参与了多种疾病的细胞凋亡。研究表明，Fas/Fasl系统与颅脑损伤有着密切的关系，本文就Fas/Fasl介导的细胞凋亡与颅脑损伤的研究现状予以综述。

关键词：Fas系统；细胞凋亡；颅脑损伤

AdvancesintherelationshipbetweenFas/Fasl-mediatedapoptosisandbraininjury

LiZhou（Summary），QiJian（Review）

（DepartmentofNeurosurgery，AffiliatedHospitalofNorthSichuanMedicalCollege，Nanchong637000，China）

【Abstract】：TheFas/Faslsystemisanimportantfactorregulatinghumanapoptosisandisinvolvedinapoptosisofvariousdiseases.StudieshaveshownthattheFas/Faslsystemiscloselyrelatedtocraniocerebralinjury.ThisarticlereviewstheresearchstatusofFas/Fasl-mediatedapoptosisandcraniocerebralinjury.

【Keywords】：Fassystem，apoptosis，traumaticbraininjury。

细胞凋亡是指在一定的生理和病理情况下，机体为维护内环境的稳定而发生的主动性细胞死亡过程，是程序性死亡的主要形式[1]。Fas/Fasl作为介导细胞凋亡的一对蛋白质，是调控细胞凋亡的重要因子，在人体细胞凋亡、免疫赦免等维护机体平衡中有着重要作用[2-4]。目前研究表明，Fas/Fasl也参与脑细胞凋亡，研究Fas系统对颅脑损伤的治疗有着一定的指导作用。本文将着重阐述Fas/Fasl介导的细胞凋亡与颅脑损伤的关系。

1.Fas/Fasl系统

Fas蛋白，又称为Fas分子、Fas抗原或Fas受体等，属于TNFR/NGFR（肿瘤坏死因子/神经生长因子）超家族成员，为Ⅰ型跨膜受体蛋白，主要存在于外周活化T细胞、B淋巴细胞、NK细胞、单核细胞、成纤维细胞等。Fasl蛋白属于TNF（肿瘤坏死因子）超家族，为II型跨膜蛋白，主要存在于表达活化T细胞、自然杀伤（NK）细胞和免疫赦免部位[5-6]。Fas/Fasl有两种存在形式，一种为可溶型即sFas/sFasl型，这是由于异常拼接的转录翻译所致部分跨膜区及跨膜区丢失而呈可溶性；另一种为膜型即mFas/mFasl，这种形式可导致细胞凋亡，其方式是mFas与mFasl相交联形成Fas复合三聚体，其胞浆区一段60~70氨基酸序列的片段，称为死亡结构（deathdomain，DD），该结构区域激活胱天冬氨酸蛋白酶8（procaspase-8），两个procapase-8相互装配形成一种凋亡蛋白酶caspase-8，从而启动caspase家族酶链反应，最终作用于细胞的结构蛋白，导致细胞凋亡的发生[7-9]。

2.Fas/Fasl介导的细胞凋亡和颅脑损伤的关系

颅脑损伤分为原发性损伤和继发性损伤，原发性损伤是指外力作用于脑部造成的直接损伤，发生在损伤当时，并立刻产生临床效应；而继发性颅脑损伤是指颅内血肿和脑水肿。动物实验发现颅脑损伤与Fas介导的细胞凋亡有着密切的关系。M.B.Grosjean等[10]通过对闭合性小鼠不同时间段的脑组织切片发现Fas和FasL参与闭合性颅脑损伤后的神经细胞凋亡。JennaM.Ziebell等[11]通过Fas突变小鼠与野生型小鼠相比，Fas突变小鼠显示出改善的神经功能缺损，减少的体积，TUNEL+细胞数和caspase-3细胞；该实验显示了非功能性Fas的表达改变了组织损伤和神经学结果。RonnyBeer[12]对雄性实验大鼠进行单侧皮质撞击损伤，杀死动物并检查Fas和FasL蛋白表达，并在损伤后15分钟至14天间隔进行免疫组织学分析，在创伤后15分钟至72小时分别在损伤部位的同侧皮质中观察到增加的Fas和FasL免疫反应性；使用末端脱氧核苷酸转移酶介导的脱氧尿素-生物素缺口末端标记的同时双标记检查在损伤部位的皮层中鉴定出高频率的Fas-和FasL免疫亲和细胞；显示了创伤后Fas和FasL诱导的神经细胞凋亡。NSun等[13]通过原位TUNEL染色和甲酚紫染色，发现FasL和硫氧化蛋白-2（Trx2）参与了胱天蛋白酶原-3（procaspase-3）的脱乙酰化，并通过GluR6-FasL-Trx2途径导致神经细胞的凋亡和细胞死亡。Jun-fengZhang等[14]等通过氧-葡萄糖剥夺（OGD）模型、双荧光素酶报告分析确认通过下调Fas/FasL来上调miR-25从而抑制脑损伤诱导的细胞凋亡。在临床实验中，M.Uzan等[15]通过对比重型颅脑损伤患者与对照组的第1，2，3，5，7和10天的脑脊液，用ELISA测量可溶性Fas和bcl-2，同时酶促测量胱天蛋白酶-3，显示创伤后的所有时间点患者的CSF中的三种分子活性显着增加，Caspase-3与颅内压和脑灌注压显著相关；可溶性Fas和caspase-3峰在创伤后第5天一致，并且sFas和caspase-3之间存在显着相关性；表明这三种分子的平行增加可能对细胞凋亡在创伤后脑水肿，继发性细胞破坏和严重TBI后慢性细胞丢失的病理生理学中起关键作用。同时EduardoMinambres等[16]用凋亡相关蛋白的免疫组织化学分析和末端脱氧核苷酸转移酶介导的缺口末端标记（TUNEL）方法分析来自创伤性挫伤患者的周围区（PCZ）和来自死后样品的脑组织，结果在创伤性挫伤的所有PCZ和死后标本中的大多数PCZ中检测到TUNEL阳性细胞，体内样品显示抗凋亡蛋白比死后样本的更高表达teinsBcl-2和Bcl-XL，尸检时，PCZ中Fas和Bim的表达高于挫伤远端区域；表明脑细胞凋亡是创伤性脑挫伤PCZ中一种突出的细胞死亡形式。

3.Fas/Fasl介导的细胞凋亡与颅脑损伤的治疗后的关系

在颅脑损伤中，神经细胞的凋亡虽不可避免但能采取一些治疗手段减少神经细胞凋亡，从而减轻颅脑损伤造成的伤害，改善预后。CHONGCHEN等[17]通过实验大鼠接受单侧液体冲击伤并接受轻度低温（MHT）治疗4小时（33.5℃），施用溴脱氧尿苷（BrdU）以标记有丝分裂细胞；用Morris水迷宫测试评估空间学习和记忆；用针对BrdU，DCX（成神经细胞标记物）或NeuN（成熟神经元标记物）的抗体对脑切片进行免疫染色；用针对凋亡蛋白FAS，FASL，Bcl-2和切割的半胱天冬酶3的抗体检测齿状回中的凋亡水平；结果显示表明MHT可显着预防TBI诱导的认知障碍；在损伤后1周，TBI和TBI+MHT大鼠中BrdU免疫反应细胞的密度显着增加；在损伤后4周，TBI+MHT大鼠中BrdU阳性细胞的密度进一步增加，而TBI大鼠的密度下降；TBI+MHT大鼠损伤后1周海马SGZ区DCX阳性细胞密度明显高于TBI大鼠；此外，在TBI+MHT大鼠中，损伤后4周的颗粒细胞层和损伤后7周的颗粒细胞层中的NeuN阳性细胞的密度显着增加；TBI+MHT大鼠在齿状回中表现出较低水平的细胞凋亡；表明MHT介导的神经发生可能对TBI的内源性修复具有重要的治疗潜力。Hai-BoZhang等[18]在大鼠颅脑损伤验模型中，对比假+常温（假+NT），假/低温（假+HT），中度TBI+常温（TBI+NT）和中度TBI+低温（TBI+HT）的神经学严重性评分和脑组织H＆E染色的皮质和同侧海马，结果显示与TBI+NT组相比，TBI+HT组的mNSS评分较低，脑血流较好。TBI+NT大鼠皮质和同侧海马的H＆E染色显示TBI+NT大鼠的致密和不规则形状神经元.TBI+NT和TBI+HT组显示较高的TNF-α，TRAIL，FasL，FADD，shapase-3，caspase-8，PARP-1，RIPK-1和RIPK-3水平高于sham+NT组，但TBI+HT组的这些蛋白水平均较低与TBI+NT组；HT处理对中度TBI后有抑制坏死样凋亡和凋亡途径的作用。

4.总结与展望

颅脑损伤致死、致残率高，如何减少颅脑损伤对家庭、对社会的伤害一直是我们努力的方向。最近几年Fas/Fasl与颅脑损伤的关系已成为基础研究以及临床研究的热点之一，如何明确其更深层次的作用机制，如何反馈于临床工作尚需进一步努力。随着研究的不断深入，Fas/Fasl的在颅脑损伤中的临床重要性将完全体现出来，特别是对颅脑损伤患者的治疗及其预后产生重大突破。

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