论文摘要
水通道蛋白4（AQP4）是水通道蛋白家族13个成员之一,又称为汞不敏感水通道蛋白,早在1994年,Jung等利用水通道蛋白家族的同源性克隆从大鼠的肺中分离出一种水通道蛋白。AQP4基因编码两种剪接变异体（AQP4-M1和AQP4-M23）,分别含有323和301个氨基酸,主要分布于中枢神经系统的星形胶质细胞、室管膜上皮细胞、邻近软脑膜的胶质细胞及脉络丛上皮细胞中。AQP4通过调节脑内水分子跨膜转运,主要参与调节细胞外间隙大小以及细胞外间隙中的K+浓度;调节脑脊液循环等许多重要的生理功能,还参与脑内胶质细胞膜OAP结构的形成。视神经脊髓炎（NMO）是一种严重的中枢神经系统炎性脱髓鞘性的自身免疫性疾病,主要累及视神经和脊髓。视神经损害引起严重的视力减退,而脊髓损害导致不同程度的肢体无力或麻痹、感觉和/或尿便障碍,大脑一般不受累,或即使大脑受累其损害也未能达到多发性硬化（MS）的诊断标准。以往NMO曾经被认为是MS的一个亚型,而今却不然。因为两种疾病的最优治疗方案不同,因此准确鉴别这两种疾病就显得尤为重要。2005年,Lennon等运用间接免疫荧光法证实了 NMO-IgG是NMO相关疾病的敏感和特异性标记,且水通道蛋白AQP4是NMO-IgG的特异性靶抗原。后续研究发现抗AQP4抗体主要存在于NMO患者,在MS和其他炎性和非炎性疾病中基本缺乏抗AQP4抗体,可进一步区分NMO和MS。检测抗人AQP4抗体,较NMO-IgG检测方法敏感性更高,因此可能成为临床上准确诊断视神经脊髓炎和判断疾病进程的更为可靠的新标准。另外,目前国际上新近的一些研究发现NMO-IgG与星型胶质细胞膜表面AQP4结合后,可以引起补体介导的星形胶质细胞损伤,同时也可以引起细胞介导的星形胶质细胞损伤,从而触发了一系列炎症瀑布反应,包括细胞因子的释放,小胶质细胞的激活以及白细胞累积,最终导致神经损伤和一系列疾病相关的临床症状,说明AQP4自身抗体可能是NMO损害的始动因子,提示阻断AQP4自身抗体与神经胶质细胞表面AQP4自身抗原的结合可能成为治疗NMO的新策略。本研究针对NMO疾病的以上特点,构建了快速有效检测病人血清AQP4自身抗体的细胞模型,在此基础上进行了两项研究:1、利用此细胞模型通过免疫荧光的方法检测中国人群视神经脊髓炎患者血清中AQP4自身抗体滴度及其与疾病进程的关系。研究显示该方法具有极高的敏感性和特异性,并发现NMO患者血清自身抗体水平与残疾测定评分呈正相关;2、利用这一细胞模型,通过化学发光测定成功构建了 NMO-IgG与AQP4结合的天然小分子阻断剂筛选模型,以本实验室建立的含有40000种天然小分子组分的中药样品库为对象高通量筛选NMO-IgG与AQP4结合的天然小分子阻断剂,并发现了 36种具有阻断活性的中药组份。其中黄连、黄柏和三颗针中的三个阳性组分在50ug/ml能够完全阻断NMO-IgG与AQP4的结合。后续工作将会从这些阳性中药组份中分离出能够阻断NMO-IgG与AQP4结合的单体化合物,并深入研究其在NMO治疗中的作用。由于目前在NMO的治疗方面主要是应用大剂量皮质类固醇、血浆交换、免疫抑制剂等,且对于治疗效果优劣尚无统一意见,因此我们提出应用高活性的阻断NMO-IgG与AQP4结合的天然小分子化合物进行新药研发,阻断疾病发生的最初步骤,为治疗NMO提供了新的治疗策略。