Slit3的研究進展*

王婷婷綜述，徐盛開審校（1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅蘭州730000；2.甘肅省人民醫(yī)院心內(nèi)科，蘭州730000）

1984年 NüSSLEIN?VOLHARD 等[1]首次發(fā)現(xiàn)了 Slit家族。1988年ROTHBERG等[2]在果蠅的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)一種神經(jīng)突觸導(dǎo)向分子Slit并克隆成功。Slit在脊柱動物中有 3種同源亞型（Slit1、Slit2、Slit3），均在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達。其中Slit3由N末端信號肽、4個富含亮氨酸的重復(fù)（LRR）單位D1?D3、哺乳動物中9個（非哺乳動物中有7個）表皮生長因子的重復(fù)序列、1個層粘連蛋白?G樣結(jié)構(gòu)域和1個C末端的半胱氨酸結(jié)構(gòu)域組成，具有高度的保守性[3]。Robo是Slit的單跨膜受體，屬于神經(jīng)細胞的黏附分子，又稱為Robo受體。Robo 受體在哺乳動物中分為 Robo1、Robo2、Robo3、Ro?bo4 亞型[4]。

Slit3位于線粒體內(nèi)，在腦、心、肝、脾、肺、腎、舌頭、骨骼肌、淋巴結(jié)、隔膜、臍靜脈等組織中均有廣泛分布，還表達于血管的內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞，是一種強有力的促血管生成因子，與Robo4受體結(jié)合后參與血管生成、器官發(fā)育、生殖調(diào)節(jié)、腫瘤生成、乳腺調(diào)節(jié)和精神性疾病的發(fā)生等過程[5?7]。本文就Slit3的研究進展做一綜述。

1 Slit3與心臟、血管

Slit3在全身多個臟器中都有表達，如腦、心、肝、脾、肺、腎、舌頭、骨骼肌、淋巴結(jié)、隔膜、臍靜脈等組織中廣泛分布。Slit3對心血管形成和發(fā)育有重要的影響。Slit3存在于心室的流出道和心房肌，對腔靜脈與竇房結(jié)的形成與發(fā)生也起著重要作用，當(dāng)小鼠敲除Slit3時，可發(fā)生腔靜脈對稱缺陷。Slit3若缺乏還可導(dǎo)致先天性血管發(fā)育畸形，補充Slit3可促進隔膜血管的生成[8]。LIU等[6]建立Slit3敲除小鼠模型，敲除Slit3可導(dǎo)致先天性膈疝、右心室擴張、單側(cè)或雙側(cè)腎與輸尿管發(fā)育障礙及不同程度的腎功能不全。先天缺少Slit3的小鼠可代償性發(fā)生肺動脈高壓和異常血管的重塑，而吸入白細胞介素?10（IL?10）可治療這種肺動脈高壓[9]。

Slit3是一種效果顯著的促血管生成因子，在血管的內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞上均有高表達和分泌，Robo4受體主要在內(nèi)皮細胞上高表達[5]。血管內(nèi)皮細胞若缺乏Robo4可刺激Scr激酶、FAK激酶，激活血管內(nèi)皮細胞生長因子受體2（VEGFR2）用來促進血管的生長[10]。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在Slit3刺激下，胞內(nèi)Rho家族小分子鳥苷三磷酸酶（RhoGTPases）中的RhoA、Rac1和Cdc42可被激活，其中RhoA和Rac1可快速達到高峰并維持高峰狀態(tài)，加入anti?Robo4抗體后，Slit3的這種作用將被阻斷，說明Slit3通過與其受體Robo4結(jié)合激活胞內(nèi)RhoGTPases，活化 RhoA、Rac1 和 Cdc42，調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞的運動，觸發(fā)細胞內(nèi)肌動蛋白細胞骨架重排，促進血管網(wǎng)絡(luò)形成。細胞功能研究分析顯示，Slit3和Robo4受體結(jié)合后還可發(fā)揮刺激內(nèi)皮細胞增殖、促進內(nèi)皮細胞自發(fā)性和趨化性的作用。Slit3在體內(nèi)可增進新生血管的發(fā)展；在體外，還可增進內(nèi)皮細胞血管網(wǎng)的形成和新生血管的發(fā)芽，Slit3基因缺陷的小鼠表現(xiàn)出胚胎期血管生成紊亂，但其發(fā)生機制尚不清楚[5，7]。

JONES等[11]研究表明，Robo4受體可以抑制病理性角膜的血管生成、調(diào)控血管內(nèi)皮細胞的高滲透性用來穩(wěn)定血管網(wǎng)。角膜本身是沒有血管的，由毛細血管網(wǎng)圍繞在角膜的周圍，血管突破角膜緣進入透明區(qū)時即為病理性角膜。Slit3和Robo4受體的結(jié)合表達可以當(dāng)作角膜血管的調(diào)控因子，故與新生角膜血管有很大的關(guān)系，可作用于角膜新生血管的構(gòu)成。故可以通過干預(yù)其作用途徑來控制病理性角膜血管的生成。

Slit3和Robo4的信號通路可在小鼠主動脈平滑肌細胞（MASMC）中表達，且外源性的Slit3可以促進小鼠MASMC的增殖和遷移[12]。這個現(xiàn)象表明，Slit3和Robo4的信號通路是調(diào)控小鼠MASMC增殖和遷移的下游分子機制，可通過激活或抑制Slit3和Robo4的信號通路，進一步調(diào)節(jié)MASMC的增殖和遷移，可以將Slit3和Ro?bo4的信號通路作為藥物的靶點。

PAUL等[13]通過克隆具有獨特功能的間充質(zhì)干細胞（MCSs）發(fā)現(xiàn)，MSCs可以分泌具有增生性作用的Slit3。Slit3作為血管信號分子可以引導(dǎo)具有Robo4受體陽性的內(nèi)皮細胞，在體內(nèi)外支持血管樣結(jié)構(gòu)，進而有助于脈管的形成，從而構(gòu)成了工程組織網(wǎng)絡(luò)，進一步指導(dǎo)體內(nèi)血管的發(fā)育。

2 Slit3與生殖

ZHANG等[7]研究發(fā)現(xiàn)，在人胚胎發(fā)育的過程中，Slit3對新血管的生成、器官的正常發(fā)育必不可少，Slit3缺乏可導(dǎo)致先天性血管發(fā)育畸形、器官發(fā)育不全等疾病，故Slit3在胚胎的形成、胎兒的發(fā)育中有著重要的作用。當(dāng)妊娠發(fā)生時，Slit3在羊膜和子宮肌層細胞上的表達增加，Slit3增加了人體羊膜和子宮肌層組織中的促炎作用，降低了IL?1b誘導(dǎo)的促炎性細胞因子及基質(zhì)金屬蛋白酶?9（MMP?9）基因的表達和釋放。在羊膜細胞中，Slit3降低了促炎性細胞因子IL?1b誘導(dǎo)環(huán)氧化酶?2表達和前列腺素E2的釋放[14]。另外，Slit3在子宮內(nèi)膜的正常發(fā)育及妊娠過程中起重要作用，可在人子宮內(nèi)膜分泌中期及黃體晚期表達增高，子宮蛻膜期表達降低，且能被人絨毛膜促性腺激素和皮質(zhì)醇激素顯著抑制[15]，在生殖方面，人絨毛膜促性腺激素和皮質(zhì)醇激素顯著抑制Slit3的作用，這些發(fā)現(xiàn)為可以通過調(diào)控Slit3表達來治療相關(guān)疾病提供新的思路。

LIAO等[16]發(fā)現(xiàn)，在生理狀態(tài)下，人胎盤中的絨毛毛細血管內(nèi)皮細胞可以表達Slit3、Robo1、Robo4等，缺氧也可以誘導(dǎo)人臍靜脈內(nèi)皮細胞表達Slit3、Robol、Ro?bo4，且在先兆子癇等疾病的胎盤中表達更明顯，Slit3在胎盤血管新生中可能發(fā)揮重要作用，有望成為治療先兆子癇的新靶點。

3 Slit3與乳腺

研究發(fā)現(xiàn)，乳腺基質(zhì)中Slit3與Robo4受體結(jié)合可使內(nèi)皮細胞生長因子/內(nèi)皮細胞生長因子受體2（VEGF/VEGFR2）信號減弱，從而對乳腺血管的生長起到抑制作用，進一步有效控制乳腺血管的增生[17]。腫瘤細胞進行性生長和乳腺血管的生成密不可分，腫瘤細胞在血管形成時可能發(fā)生轉(zhuǎn)移，組織切片中的血管生成數(shù)量預(yù)示腫瘤轉(zhuǎn)移的危險性，治療乳腺癌需要抑制血管的生成，而Slit3對乳腺血管的生成起下調(diào)作用，這對乳腺癌的治療有重要的作用，為治療乳腺癌提供了新的思路。

4 Slit3與腫瘤

Slit3可以在實體腫瘤中表達，也可以參與腫瘤/癌細胞的運動和發(fā)生、生長，對腫瘤細胞的運動和生長具有巨大影響[18]。Slit3對不同腫瘤細胞有不同作用，有些抑制腫瘤細胞的生長，有些促進腫瘤細胞的生長。YU等[19]研究發(fā)現(xiàn)，人類結(jié)腸癌與直腸癌組織中Slit3和mi?cro RNA?218（miR?218）基因表達的水平均低于正常水平，miR?218基因?qū)Χ喾N癌癥有著重要的作用，參與了多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，例如在腎透明細胞癌、甲狀腺癌宮頸癌等中均有表達，Slit3與miR?218基因表達水平的下調(diào)程度剛好一致，Slit3有可能有類似于miR?218基因的作用，將研究miR?218基因的思路和方法作為參考用于Slit3的實驗中，也可以嘗試著作為檢驗人類結(jié)腸癌與直腸癌的參考數(shù)據(jù)，也可以影響結(jié)腸癌與直腸癌患者的治療和預(yù)后，并可以作為藥物的靶點進一步研究。

最近有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)甲狀腺癌細胞侵襲組織時，miR?218的宿主基因Slit3可協(xié)同miR?218基因一起抑制甲狀腺癌細胞的侵襲、遷移和增殖，它們不僅單純地調(diào)節(jié)甲狀腺癌細胞的運動，同時還弱化了甲狀腺癌細胞的發(fā)生和生長[20]，可以研究其他腫瘤癌細胞是否也是如此，研究Slit3與miR?218基因之間具體的關(guān)系，看是否有新的發(fā)現(xiàn)及突破。也可以觀察研究其他腫瘤是否也有這個現(xiàn)象，對腫瘤的治療和預(yù)后有著重要的作用。

Slit3對腫瘤的作用與其超甲基化有關(guān)[21]，在原發(fā)性腫瘤中Slit3甲基化率各有不同，乳腺腫瘤為16%，神經(jīng)膠質(zhì)瘤為35%，結(jié)直腸腫瘤為38%，提示Slit3對腫瘤的生成有促進或抑制作用，但其具體機制尚不明確。另外，DENK等[22]發(fā)現(xiàn)Slit3與黑色素瘤細胞的轉(zhuǎn)移有關(guān)，可對其起到抑制作用，Slit3可作為治療黑色素瘤的突破口，用于黑色素瘤的治療和預(yù)防。Slit3參與組成的肽合物對腫瘤細胞侵襲正常器官組織有抑制作用，可為治療黑色素瘤等惡性腫瘤提供理論依據(jù)和可實行的方法。Slit3對肺癌A549細胞侵襲性的影響[23]，具體來說，Slit3是肺癌的抑癌基因。由于啟動子甲基化，在大多數(shù)腫瘤中Slit3的整體表達下調(diào)。即使啟動子的低甲基化發(fā)生在一些癌組織（如肺癌）中，并導(dǎo)致Slit3的高表達，但Slit3的轉(zhuǎn)錄仍受到嚴格控制。經(jīng)由阻斷上皮?間質(zhì)轉(zhuǎn)換（EMT）和壓制 MMP?9和 MMP?2表達和排泄，Slit3壓制了A549細胞的遷徙和侵襲。還需要進一步的研究破譯在Slit3調(diào)節(jié)和MMP?2和MMP?9表達和分泌物抑制的機制。Slit3被認為是癌癥發(fā)展的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器，也是癌癥治療的一個有希望的治療靶點。在早、晚期的胃癌中均發(fā)現(xiàn)了Slit1、Slit2、Slit3的甲基化。在正常的胃組織顯示，與患者年齡相關(guān)的Slit1和Slit3的甲基化程度也有所增加。通過控制甲基化可以控制Slit3的作用[24]。

5 Slit3與其他

癌癥患者的心態(tài)對其壽命有著不明確的影響，在重度抑郁癥的患者中舉行大規(guī)模的基因收集，發(fā)現(xiàn)在染色體5q35.1中，Slit3DNA區(qū)段有大量復(fù)制，說明Slit3可能可以調(diào)節(jié)精神狀態(tài)，這可以作為腫瘤預(yù)后的一個研究方向，當(dāng)然也可為藥物提供靶點，為重癥抑郁癥的患者治療提供了一種可能性[25]。

SMITH?BERDAN等[26]在研究干細胞時發(fā)現(xiàn)，Robo4受體和家族趨化因子受體（Cxcr）結(jié)合可以誘導(dǎo)造血干細胞到指定的骨髓微環(huán)境中，從而改變了造血干細胞的運動方向。Cxcr的主要功能是能夠趨化細胞定向移動，與不同的受體結(jié)合具有不同的作用。

研究還發(fā)現(xiàn)，人體內(nèi)Slit3?C端片段和肝素具有較高親和性，可使肝素抗凝血的活性得到中和[27]，提示Slit3可用于臨床上肝素或低分子肝素應(yīng)用過量的治療。另外，刺激Slit3可使原始單核細胞的自發(fā)性或趨化因子誘導(dǎo)白細胞遷移得到增強，可以控制炎癥的發(fā)生、發(fā)展[28]。

6 小結(jié)與展望

Slit3 在腦、心、肝、脾、肺、腎、舌頭、骨骼肌、淋巴結(jié)、隔膜、臍靜脈等組織中廣泛分布，Slit3與其受體Ro?bo4結(jié)合表達可參與血管生成、器官發(fā)育、生殖調(diào)節(jié)、腫瘤生成、乳腺調(diào)節(jié)和精神性疾病的發(fā)生等過程，均取得了一定的研究進展，但其生物學(xué)功能和作用機制還未完全闡明，存在很多未明確的問題。例如Slit3對血管新生的研究還存在很大的爭議，是促進還是抑制？在何種條件下促進？在何種條件下抑制？

Slit/Robo信號系統(tǒng)中，Slit2/Robo1、Slit3/Robo4可以促進內(nèi)皮細胞遷移，而Slit2/Robo4卻會抑制內(nèi)皮細胞遷移，提示內(nèi)皮細胞特異性受體Robo4對內(nèi)皮細胞遷移起促進還是抑制作用由其結(jié)合不同的Slit配體而定，但Robo4在何種條件下結(jié)合哪一種受體目前尚不清楚。

Slit3在不同情況下對腫瘤具有不同的作用，其具體原因尚不清楚。此外，Slit3被證實與內(nèi)皮細胞的增殖、遷移等有關(guān)，對平滑肌細胞的作用類似于內(nèi)皮細胞，但具體作用機制還未明確，需進一步研究，拓展Slit3在心血管方面的作用，對心血管疾病的治療、預(yù)防有很大的幫助。Slit3在人體正?；虿±項l件下均有作用，“如何控制，怎么調(diào)節(jié)才能讓Slit3為人類所用”將是以后研究的方向。因此，對Slit3的研究，可為防治心血管相關(guān)疾病、免疫疾病、腫瘤的預(yù)防與治療及精神性疾病的治療有明顯的作用，隨著對Slit3更深入的研究，可以為更多的疾病治療提供更多的理論依據(jù)。

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