第四節(jié)　纖溶系統(tǒng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的作用機(jī)制

纖溶酶原廣泛存在于各個(gè)組織和器官，在體內(nèi)含量十分豐富，但其轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘睦w溶酶的過(guò)程必須依賴(lài)于纖溶酶原激活劑的存在。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，t－PA是主要存在的纖溶酶原激活劑，分布在海馬回，因此纖溶系統(tǒng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用大多與t－PA密切相關(guān)。

神經(jīng)元在正常的生理情況下也有t－PA的合成，但t－PA是儲(chǔ)存在神經(jīng)元的分泌囊泡中的，即使有少量的釋放，t－PA的濃度受到神經(jīng)元細(xì)胞膜上受體、絲氨酸蛋白酶抑制劑等多種因素的調(diào)控，使t－PA維持在一個(gè)正常水平。體外實(shí)驗(yàn)的研究表明，當(dāng)一些化學(xué)性去極化劑作用于神經(jīng)元細(xì)胞后，誘導(dǎo)細(xì)胞中t－PA釋放到培養(yǎng)基中，這一過(guò)程發(fā)生時(shí)t－PA mRNA水平并不升高，也不受蛋白質(zhì)合成抑制劑的影響，但可以被鈣離子通道阻滯劑所抑制。這些結(jié)果表明，t－PA的分泌很可能是通過(guò)NMDA（N－甲基－D－天冬氨酸）依賴(lài)的鈣離子通道。

海馬神經(jīng)元的退行性變是許多中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的共同特征，而t－PA可以介導(dǎo)由神經(jīng)興奮性毒素引起的海馬神經(jīng)元細(xì)胞的退行性變，t－PA基因敲除小鼠對(duì)這種損傷有很高的抵抗力。關(guān)于t－PA介導(dǎo)興奮性毒素引起的海馬神經(jīng)元退行性變的機(jī)制，可能是由于當(dāng)興奮性毒素作用于海馬神經(jīng)元時(shí)，引起了海馬神經(jīng)元去極化，導(dǎo)致了t－PA由細(xì)胞內(nèi)釋放到細(xì)胞外。神經(jīng)細(xì)胞外t－PA濃度增高通過(guò)以下幾條途徑損傷神經(jīng)細(xì)胞：①t－PA激活纖溶酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w溶酶而水解神經(jīng)元細(xì)胞外的生長(zhǎng)因子、受體、細(xì)胞外基質(zhì)等，特別是對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分層粘連蛋白（laminin）的水解，使神經(jīng)元細(xì)胞失去與細(xì)胞外基質(zhì)的聯(lián)系和空間支持而發(fā)生死亡。②細(xì)胞外的t－PA活化海馬組織中的小膠質(zhì)細(xì)胞（microglia），小膠質(zhì)細(xì)胞具有免疫細(xì)胞的功能，正常的生理?xiàng)l件下處于非活化狀態(tài)，活化后的小膠質(zhì)細(xì)胞具有較強(qiáng)的浸潤(rùn)能力，并同時(shí)釋放出大量細(xì)胞因子，如NO、IL－1、TNF－α等，從而加強(qiáng)了由興奮性毒素引起的神經(jīng)元退行性變（圖10－9）。

圖10－9　t－PA介導(dǎo)興奮性毒素引起的海馬神經(jīng)元退行性變的機(jī)制

此外纖溶系統(tǒng)參與了金屬基質(zhì)蛋白酶（MMPs）的表達(dá)和活化的過(guò)程（圖10－10）。MMPs是一類(lèi)依賴(lài)金屬離子發(fā)揮活性的蛋白酶，涉及細(xì)胞外基質(zhì)的代謝過(guò)程。MMPs以酶原的形式分泌，在細(xì)胞外經(jīng)過(guò)水解活化，轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚孕问降牡鞍酌?。纖溶酶和u－PA在體外都可以直接活化MMPs家族中的MMP－2和MMP－9，而t－PA則通過(guò)細(xì)胞膜上的低密度脂蛋白相關(guān)受體（LRP），調(diào)節(jié)MMP－9基因的表達(dá)。纖溶系統(tǒng)通過(guò)影響MMPs的表達(dá)和活化，間接地參與了神經(jīng)細(xì)胞的遷移、細(xì)胞外基質(zhì)成分的降解和器官纖維化等過(guò)程。

圖10－10　t－PA促進(jìn)MMP－9表達(dá)和活化

A、B：明膠酶譜法檢測(cè)t－PA在不同濃度和作用時(shí)間對(duì)MMP－9活化的影響

C、D：RT－PCR法檢測(cè)t－PA在不同濃度和作用時(shí)間對(duì)MMP－9表達(dá)的影響

t－PA對(duì)神經(jīng)元的作用還有許多不能理解之處，例如直接向腦內(nèi)灌注t－PA并不會(huì)引起神經(jīng)元的死亡；t－PA對(duì)鋅離子引起的神經(jīng)元損傷還有保護(hù)作用。t－PA和纖溶酶原基因敲除小鼠對(duì)神經(jīng)興奮性毒素引起的神經(jīng)元死亡表現(xiàn)出了相似的抵抗力，許多類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了t－PA是通過(guò)激活纖溶酶原實(shí)現(xiàn)其在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用；但在小鼠卒中的動(dòng)物模型中，t－PA基因敲除的小鼠對(duì)于神經(jīng)細(xì)胞的死亡有一定的抗性，而纖溶酶原基因敲除小鼠的神經(jīng)元損傷程度更加嚴(yán)重。小膠質(zhì)細(xì)胞的活化雖然依賴(lài)于t－PA，但t－PA缺失了絲氨酸蛋白酶的結(jié)構(gòu)域后，仍然可以介導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞的活化，海馬中的苔狀纖維生長(zhǎng)在纖溶酶原基因敲除和野生型小鼠幾乎沒(méi)有差別。以上實(shí)驗(yàn)都說(shuō)明t－PA在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的作用，可能是通過(guò)多條途徑，有多種細(xì)胞和分子參與的過(guò)程，它的具體機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。