權(quán)威解讀Slit2通過Robo1和Robo2調(diào)控視網(wǎng)膜新血管生成

1、Slit2通過Robo1和Robo2調(diào)控視網(wǎng)膜新血管生成眼睛是人的視覺器官，人類對于外界環(huán)境中各種信息的感知多數(shù)都來源于視覺。俗話說“眼睛是心靈的窗戶”，眼睛除了作為視覺器官以外，從文學(xué)意義上來講，人們通過眼睛還能表達(dá)人的豐富情感，反映人的內(nèi)心世界。眼睛以及視力的重要性對于人們生存和生活的重要性是不言而喻的。世衛(wèi)組織估計全世界的視力障礙者約有2億人，而在眾多造成嚴(yán)重視力損傷的因素中，眼部新生血管性疾病是現(xiàn)代社會中引發(fā)失明最主要的原因。年齡相關(guān)性黃斑變性、糖尿病引起的視網(wǎng)膜病變、早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變和角膜炎的發(fā)病機制均與眼部新生血管調(diào)控紊亂有關(guān)。這些疾病在發(fā)生過程中均有一些共同的特征，即眼部血管過度

2、增生，隨之造成血管內(nèi)皮屏障的破裂和血管滲漏，引發(fā)眼部水腫、出血甚至造成視網(wǎng)膜脫落，導(dǎo)致嚴(yán)重的視力損傷?，F(xiàn)有研究表明，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）在視網(wǎng)膜血管性疾病的病理發(fā)生過程中呈高表達(dá)狀態(tài)?？筕EGF治療的臨床試驗證實，治療可使脈絡(luò)膜新生血管膜縮小、液體滲漏減少，在新生血管性年齡相關(guān)性黃斑變性、各種病因的脈絡(luò)膜新生血管膜、糖尿病和靜脈阻塞導(dǎo)致的黃斑水腫、早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變及新生血管性青光眼的治療中，抗VEGF治療顯示出一定程度的有效性，已有一些治療成功的案例報道。然而，目前研究者對臨床抗VEGF治療的適應(yīng)證尚存爭議，原因主要在于抗VEGF制劑會加重組織纖維膜的形成且存在一定程度的副作用，抗VE

3、GF制劑并非對所有患者都有效。因而研究其他引發(fā)眼部血管過度增生的因子，探尋阻斷血管過度增生和血管滲漏的其他途徑，從而開發(fā)治療眼部新生血管性疾病的新方法引起了科學(xué)家們極大的研究興趣。在近期發(fā)表在著名醫(yī)學(xué)雜志Nature Medicine上的一篇研究論文中，來自法國和美國的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了另一條在病理性的眼部新血管生成和發(fā)展中起重要作用的調(diào)控途徑，為相關(guān)疾病的治療提供了一條新思路。在神經(jīng)系統(tǒng)中，Slit蛋白家族作為配體與其受體Robo蛋白結(jié)合抑制軸突發(fā)育，其作用已廣為人知。Slit蛋白家族共有3個成員，即Slit 1-3，其受體蛋白Robo則有4種，即Robo 1-4。早前的研究發(fā)現(xiàn)，在眼部新生血管性

4、疾病中Robo1的表達(dá)有明顯變化，而體外實驗報道Slit蛋白有促進和抑制血管增生的兩種截然相反的作用，但是Slit蛋白在眼部血管新生中的具體作用缺乏來自遺傳學(xué)的證據(jù)的支持，這引起了研究者的極大興趣。為了研究Slit基因家族各成員在小鼠眼球內(nèi)的表達(dá)和分布位置，研究者通過原位雜交、GFP熒光標(biāo)記以及構(gòu)建并表達(dá)Slit-堿性磷酸酶融合蛋白（Slit-AP）等方法，發(fā)現(xiàn)所有的Slit-AP都能在眼部的微血管系統(tǒng)中檢測到，這與VEGF-AP只結(jié)合在內(nèi)皮細(xì)胞VEGF受體上類似，表明Slit蛋白的受體（即Robo受體）主要在視網(wǎng)膜的血管中表達(dá)。由于Slit2基因純合的小鼠在出生后致死，為了進一步研究Slit

5、蛋白在視網(wǎng)膜血管生成中的作用，研究者們構(gòu)建了Slit2基因條件敲除的小鼠Slit2lox/lox。同時也通過雜交，得到了可被它莫西芬誘導(dǎo)的CAG啟動子驅(qū)動Cre重組酶表達(dá)的小鼠CAG:Slit2lox/lox。結(jié)合Slit1/等單基因突變體，以及在此基礎(chǔ)上得到的一系列雙基因突變體，研究者發(fā)現(xiàn)Slit2在視網(wǎng)膜血管生成中是必需的。研究者們了分析公開發(fā)表的出生5天后的視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞的微陣列數(shù)據(jù)，同時也結(jié)合了人類臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞、人臍動脈內(nèi)皮細(xì)胞、人類皮膚微血管內(nèi)皮細(xì)胞和人類視網(wǎng)膜微血管內(nèi)皮細(xì)胞中實時定量PCR和蛋白免疫印跡等實驗的數(shù)據(jù)，以此來確定在視網(wǎng)膜血管中介導(dǎo)Slit2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的Robo受體

6、。Robo2基因純合的小鼠也存在純合致死的現(xiàn)象，與前述Slit的研究一樣，研究者也構(gòu)建了一系列條件敲除的Robo家族單基因突變體及多基因突變體。這些小鼠的獲得，為研究Slit和Robo在視網(wǎng)膜血管生成中的作用提供了豐富的遺傳學(xué)材料，最終確定Slit2在視網(wǎng)膜血管生成中的信號是通過Robo1和Robo2轉(zhuǎn)導(dǎo)的。在細(xì)胞學(xué)的實驗中，他們發(fā)現(xiàn)Slit2通過Robo1和Robo2的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)促進視網(wǎng)膜血管的增生并非是影響內(nèi)皮細(xì)胞的死亡或是導(dǎo)致血管穩(wěn)定性的改變，而主要是影響了細(xì)胞的遷移和出芽，導(dǎo)致出芽式血管生成。那么，Slit-Robo的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與眼部新生血管性疾病是否存在相關(guān)性？阻斷Slit-Robo的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路能否抑制病理性的血管生成？在針對氧誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜病變（OIR）小鼠模型的研究中，研究者們發(fā)現(xiàn)，上述問題的答案均是肯定的。文章作者通過一系列翔實而確鑿的遺傳學(xué)證據(jù)和生化實驗數(shù)據(jù)，揭示了一條在視網(wǎng)膜血管生成中不同于VEGF的信號通路，發(fā)現(xiàn)了此前從未預(yù)料到的Slit的在經(jīng)Robo1和Robo2的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用，有望為眼部新生血管性疾病患者提供一種新的治療方案。盡管在進化樹上小鼠和人類非常靠近。已有數(shù)據(jù)表明98%的人類基因也有對應(yīng)的基因在小鼠上。但是人類和小鼠畢竟是有很大不同。在人和小鼠的眼睛中，小鼠的晶狀體占其眼球體積的75%，而人眼卻只有10%。