Slit-Robo細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路研究進(jìn)展*

王舒 甘衛(wèi)冬 金錦祥 施青青 眭承志**

（1）廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院，廈門 361000；2）廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院，廈門 361000；3）南京醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，南京 210000）

1 Slit配體與Robo受體

1.1 Slit分泌蛋白與Robo細(xì)胞膜表面受體的結(jié)構(gòu)

Slit蛋白是一種分泌蛋白，在物種間的表達(dá)高度保守。目前已知在脊椎動(dòng)物中存在3種Slit基因（Slit1、Slit2、Slit3），其中Slit1基因位于人染色體10q24.1上，Slit2基因位于人染色體4p15.31上，Slit3基因位于人染色體5q34-35.1上。Slit基因所編碼的Slit蛋白為細(xì)胞外分泌型糖蛋白，分子質(zhì)量約為170～190 ku，其結(jié)構(gòu)可分為5部分，包括：1個(gè)N端信號(hào)肽（Ss）；4段富含亮氨酸的重復(fù)結(jié)構(gòu)域（leucine-rich repeat，LRRs；又 名D1-D4）；9段（非哺乳動(dòng)物為7段）表皮生長(zhǎng)因子（epidermal growth factor，EGF）重復(fù)序列；1個(gè)層黏連蛋白-G樣結(jié)構(gòu)域（laminin-G-like domain，lamG；又名Agrin-Perlecan-Laminin-Slit，ALPS）以及1個(gè)C端半胱氨酸結(jié)。其中，蛋白酶切割位點(diǎn)位于第5和第6 EGF結(jié)構(gòu)域之間［1］（圖1）。

Fig.1 The structure of slit ligands［1］圖1 Slit蛋白結(jié)構(gòu)示意圖［1］

Roundabout（Robo）細(xì)胞膜表面蛋白是Slit蛋白的主要受體，目前已知有Robo1、Robo2、Robo3、Robo4。在人類基因染色體中，Robo1和Robo2基因位于3p12.3，Robo3和Robo4基因位于11q24.2。Robo受體為單次跨膜蛋白，自身并不具有酶活性，通過下游的信號(hào)分子來實(shí)現(xiàn)其對(duì)應(yīng)的功能。Robo1～3的細(xì)胞外片段包括5個(gè)免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域（Ig1～5）和3個(gè)III型纖維黏連蛋白重復(fù)序列（FNIII 1～3）。細(xì)胞跨膜片段（transmembrane domain，TM）之后的細(xì)胞內(nèi)片段包括4個(gè)保守結(jié)構(gòu)域CC（cytoplasmic conserved），分別為CC0、CC1、CC2和CC3，不同物種之間的CC結(jié)構(gòu)差別很大。Robo蛋白在生物體內(nèi)通過翻譯后修飾（如胞外域脫落）和剪接亞型等生化反應(yīng)使其組成進(jìn)一步擴(kuò)大。哺乳動(dòng)物的Robo4結(jié)構(gòu)與Robo家族其他成員的結(jié)構(gòu)差異很大，它的胞外域只有2個(gè)FNIII和2個(gè)Ig，胞內(nèi)域也只有CC0和CC2兩個(gè)序列，缺少能與Slit結(jié)合所需的關(guān)鍵殘基（圖2）。

Fig.2 The structure of Robo receptor［1］圖2哺乳動(dòng)物Robo受體蛋白結(jié)構(gòu)示意圖［1］

Slit通過其LRR2結(jié)構(gòu)域與Robo蛋白Ig1結(jié)合；也可與硫酸乙酰肝素蛋白多糖（heparan sulfate proteoglycans）以及Robo結(jié)合形成三元復(fù)合物在細(xì)胞膜上發(fā)揮作用［2］；也有學(xué)者［3］發(fā)現(xiàn)Slit還可以通過LRR4結(jié)構(gòu)形成同二聚體來發(fā)揮其生物功能。由于前文提到的Robo4結(jié)構(gòu)與Robo1～3不同，研究者未檢測(cè)到Robo4與Slit2的直接結(jié)合，且Robo4與Slit結(jié)合的胞外域Ig1并非保守序列，故有學(xué)者認(rèn)為Robo4可能不屬于嚴(yán)格意義上的Robo受體。有研究發(fā)現(xiàn)，Robo3也可不通過結(jié)合Slit蛋白來發(fā)揮作用，例如Robo3發(fā)揮其拮抗Slit2-Robo1/2誘導(dǎo)的排斥作用時(shí)是通過與類神經(jīng)表皮生長(zhǎng)因子2（neural epidermal growth factor-like-like 2，NELL2）結(jié)合而不是與Slit結(jié)合［4］，故有學(xué)者認(rèn)為Robo3與Robo4同樣，具有很大不確定性，同樣應(yīng)單獨(dú)歸類為一種獨(dú)特的受體。

1.2 Slit與Robo的水解加工

Slit和Robo通過被酶水解加工來發(fā)揮其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的功能。2014年一項(xiàng)關(guān)于Robo1胞外域研究的最新模型發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）中的Slit蛋白與細(xì)胞膜表面Robo1/2胞外域結(jié)合后產(chǎn)生的分子張力使Robo近膜域扭曲，暴露出金屬蛋白酶（ADAM10/Kuzbanian）的結(jié)合位點(diǎn)［5］。被ADAM10水解而脫落胞外域的Robo殘端可被γ分泌酶（γ-secretase）進(jìn)一步處理并釋放胞內(nèi)C端片段（C-terminal fragment，CTF）。那么，是否所有脊椎動(dòng)物體內(nèi)的Robo受體都會(huì)釋放CTF以及CTF在細(xì)胞內(nèi)又是如何繼續(xù)發(fā)揮作用的呢？尚待更多研究（圖3）。

Fig.3 Robo proteolytic processing［1］圖3 Robo受體的水解加工示意圖［1］

Slit蛋白無論是在果蠅還是哺乳動(dòng)物體內(nèi)均被一種未知的酶切割成兩個(gè)大小不等的片段：較長(zhǎng)的N片段（N-Slit）和較短的C片段（C-Slit）。完整的Slit蛋白（Slit-FL）和Slit-N常作為配體與細(xì)胞表面的受體相結(jié)合，Slit-C則主要存在于細(xì)胞外［6］。有研究發(fā)現(xiàn)，不同的Slit片段與受體結(jié)合后可產(chǎn)生不同甚至完全相反的效應(yīng)。

值得一提的是，越來越多研究表明，Slit除與Robo結(jié)合外還可與其他受體結(jié)合，同樣，Robo也可以與除Slit外的其他分子結(jié)合并發(fā)揮生物學(xué)功能，下文對(duì)其生物學(xué)功能進(jìn)行介紹時(shí)將會(huì)進(jìn)一步說明。Slit-Robo細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的這一特點(diǎn)使其作用機(jī)制和生理功能的復(fù)雜性大大增加，這或許可以解釋為什么不同研究者設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)論完全相反［7］。

2 Slit-Robo細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的生物學(xué)功能

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路通過多種不同的下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑實(shí)現(xiàn)其多種多樣的生物學(xué)功能。除在神經(jīng)發(fā)育過程中發(fā)現(xiàn)其扮演重要角色外，在腫瘤組織、免疫系統(tǒng)、血管系統(tǒng)中也發(fā)現(xiàn)了與該通路相關(guān)的調(diào)節(jié)因子。大量研究表明，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路廣泛參與細(xì)胞增殖、控制血管生成與血管通透性、炎細(xì)胞趨化、腫瘤血管發(fā)生、肌細(xì)胞遷移等過程，并且還參與調(diào)控心臟、乳腺、腎臟、隔膜等組織器官的發(fā)育過程。

2.1 Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在神經(jīng)發(fā)育過程中發(fā)揮作用

在對(duì)稱生物體內(nèi)，神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的組織中心稱為中線，神經(jīng)軸突穿越整個(gè)中線的過程需要精確的時(shí)空調(diào)控。在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中，神經(jīng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和軸突生長(zhǎng)錐生長(zhǎng)的方向受到微環(huán)境中各種分子的調(diào)控，其過程包括神經(jīng)元遷移到終靶區(qū)、軸突被精確引導(dǎo)至靶位、形成突觸連接等，以上步驟缺一不可。神經(jīng)軸突導(dǎo)向分子分布于軸突以外、在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中引導(dǎo)神經(jīng)元軸突選擇正確路徑、使神經(jīng)元成功到達(dá)靶區(qū)，是神經(jīng)發(fā)育過程中的重要分子。

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在神經(jīng)軸突導(dǎo)向（axon pathfinding）過程中起重要作用。在小鼠脊髓中，連合中間神經(jīng)元（commissural interneurons）發(fā)生于神經(jīng)管背部，其軸突需穿過腹側(cè)中線或底板。神經(jīng)底板（floor plate）是胚胎發(fā)育過程中主要由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞組成的特化結(jié)構(gòu)，3種Slit蛋白在脊椎動(dòng)物的神經(jīng)底板上均有表達(dá)。早年的研究發(fā)現(xiàn)，將Slit1、2、3基因敲除后的小鼠出現(xiàn)了神經(jīng)軸突跨越錯(cuò)誤和軸突發(fā)育停滯的現(xiàn)象；Robo2單突變體不會(huì)出現(xiàn)類似的發(fā)育異?，F(xiàn)象；Robo3基因敲除小鼠發(fā)育過程中所有軸突均未能跨過中線；Robo1-/-突變體部分表現(xiàn)出與前述Slit突變體相似的表型；Robo1/2雙突變體也可表現(xiàn)出與Slit突變體相似的神經(jīng)軸突跨越停滯現(xiàn)象，但程度較后者更輕［8］（圖4）。以上研究表明，在神經(jīng)底板發(fā)育過程中Slit可獨(dú)立于Robo發(fā)揮作用，且極有可能存在Robo以外的Slit受體。目前已有研究證明了以上猜想，例如有研究發(fā)現(xiàn)，Slit蛋白可以與神經(jīng)叢蛋白A1（plexin A1）結(jié)合發(fā)揮軸突排斥作用［9］，為存在除Robo以外的Slit受體這一猜想提供了證據(jù)。

Slit-Robo排斥作用（Slit-Robo repulsion）可能在軸突延伸的定位過程中發(fā)揮功能［10］。Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可以與Netrin-1/DCC通路（目前已知的4個(gè)神經(jīng)軸突導(dǎo)向分子家族成員之一）相互反應(yīng)。在Slit存在的情況下，Robo1與DCC相互作用，反過來使Netrin-1沉默。并且，Slit-Robo排斥作用還可以在沒有DCC信號(hào)存在的情況下發(fā)生［11］，這說明Robo1/2并非只是單純消除Netrin-1/DCC通路對(duì)神經(jīng)軸突的吸引功能。哺乳動(dòng)物運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與中間神經(jīng)元的不同之處在于運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元上同時(shí)表達(dá)Robo1/2、DCC和Slit2，這種情況下運(yùn)動(dòng)軸突似乎通過自分泌Slit2來實(shí)現(xiàn)與其目標(biāo)肌肉的聯(lián)合［12］。另外，也有研究者認(rèn)為Robo還可與其他配體結(jié)合發(fā)揮作用，如NELL2與Robo3結(jié)合后在脊髓中線的發(fā)育過程中發(fā)揮神經(jīng)導(dǎo)向的作用［13］。這為存在Slit以外的Robo配體提供了證據(jù)。

2.2 Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在血管生成過程中發(fā)揮作用

生物體內(nèi)動(dòng)靜脈交織而形成的血管網(wǎng)絡(luò)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)伴行而生，血管系統(tǒng)的發(fā)育與神經(jīng)系統(tǒng)有許多相似之處，毛細(xì)血管前端細(xì)胞膜上的受體受環(huán)境中信號(hào)分子的調(diào)控，并可以把調(diào)控信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞內(nèi)部來調(diào)控血管系統(tǒng)的生長(zhǎng)。目前的研究也已證實(shí)兩系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)性，在對(duì)小鼠的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，小鼠四肢皮膚的動(dòng)脈分支和分化過程是以神經(jīng)為模板進(jìn)行的，因此有很多學(xué)者認(rèn)為這兩個(gè)系統(tǒng)可能存在類似且保守的調(diào)控機(jī)制以及相同的信號(hào)分子，Slit-Robo便是這些信號(hào)分子中的一種。

Fig.4 The roles of Slit-Robo in the development of spinal cord midline［1］圖4 Slit-Robo在脊髓中線發(fā)育過程中的作用［1］

Fig.5 Slit2 may promote endothelial cell polarity［1］圖5 Slit2可以促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)和增加細(xì)胞極性［1］

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在血管生成過程中的作用是使現(xiàn)有血管發(fā)出分支。血管平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和血管周細(xì)胞分泌Slit2和Slit3，內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)Robo1、Robo2和Robo4，Slit-Robo細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路通過改變內(nèi)皮細(xì)胞的極性和運(yùn)動(dòng)能力來調(diào)節(jié)血管的生成。但是，現(xiàn)有研究所得出的結(jié)論卻并不一致，甚至完全相反。例如，Robo4在脊椎動(dòng)物內(nèi)皮細(xì)胞上選擇性表達(dá)，控制血管生成和血管通透性［14］。一些研究認(rèn)為Robo4的功能與Slit的結(jié)合有關(guān)［15］，但也有一些研究者認(rèn)為Robo4并不與Slit直接結(jié)合，小鼠相關(guān)基因敲除實(shí)驗(yàn)也證明Robo4和Slit之間沒有直接聯(lián)系［16］。血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)Robo1/2和Slit，特別是Slit2可以通過促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)和增加細(xì)胞極性從而促進(jìn)血管生成［17］（圖5）。也有研究表明，Slit可能并非直接與Robo4結(jié)合，而是通過與受體異二聚體（receptor heterodimers）結(jié)合發(fā)揮作用。例如，在人內(nèi)皮細(xì)胞的體外實(shí)驗(yàn)中Robo1/Robo4異二聚體可促進(jìn)細(xì)胞遷移［18］。在血管中，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可以與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A（vascular endothelial growth factor A，VEGFA）共同誘導(dǎo)新血管形成［17］。一項(xiàng)對(duì)增生型糖尿病視網(wǎng)膜病變（proliferative diabetic retinopathy，PDR）患者血管膜（FVM）中VEGF和Robo4的研究發(fā)現(xiàn)，PDR患者的FVM中VEGF和Robo4共表達(dá)。在糖尿病視網(wǎng) 膜 病 變（diabetic retinopathy，DR）早 期，VEGF被上調(diào)并促進(jìn)DR的發(fā)展，在DR的晚期，VEGF和Robo4共同作用加重了DR的進(jìn)展。并且，miR-15a可以下調(diào)VEGF和Robo4從而改善DR的發(fā)展［19］。這說明Robo4對(duì)于血管的生成起促進(jìn)作用。那么，可以就此認(rèn)為Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路對(duì)血管生成起促進(jìn)作用嗎？答案是否定的，早在2011年Koch等［20］的研究就發(fā)現(xiàn)，Robo4結(jié)合非協(xié)調(diào)性分子5同源蛋白B（uncoordinated-5-homolog B，UNC5B）可抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體（VEGF-VEGFR）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而穩(wěn)定血管并抑制血管生成。以上證據(jù)表明，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可以通過不同的激活途徑來促進(jìn)或抑制血管生成。

2.3 Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在器官發(fā)育過程中發(fā)揮作用

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與許多器官的發(fā)育。在腎臟的發(fā)育過程中，生腎索（nephrogenic cord，NC）、后腎間質(zhì)（metanephric mesenchyme，MM）和中腎管（wolffian duct，WD）的分離需要Slit-Robo介導(dǎo)的排斥作用，同時(shí)，膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（glial cell-derived neurotrophic factor，GDNF）能夠通過其受體Ret/Gfrα吸引越來越多的輸尿管芽（ureteric bud）向MM移動(dòng)。據(jù)檢測(cè)，Slit1～3和Robo1、Robo2在小鼠胚胎腎臟中均有表達(dá)［21］。敲除Slit2或Robo2的小鼠Robo2排斥信號(hào)缺失，導(dǎo)致WD無法從NC分離，過度活躍的GDNF信號(hào)導(dǎo)致輸尿管芽增殖過度，最終胚胎發(fā)育為多葉腎［22-23］，這一表型與攜帶Robo2突變的人類患者中觀察到的缺陷十分相似。Robo2在胚胎發(fā)育過程中起促進(jìn)生腎索與中腎管分離的作用，從而避免生腎索過度增殖［24］。在已經(jīng)發(fā)育成熟的小鼠體內(nèi)，Robo2可以抑制腎臟足細(xì)胞中的肌動(dòng)蛋白聚合，維持其穩(wěn)定性［25］。對(duì)先天性腎尿路畸形（congenital abnormalities of the kidney and urinary tract，CAKUT）患 者 全 外 顯 子 測(cè) 序（whole exomesequencing，WES）發(fā)現(xiàn)其SRGAP1和Slit2基因有突變［26］。這說明Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在人類腎臟發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用（圖6）。

Fig.6 The roles of Slit-Robo in the development of kidney［1］圖6 Slit-Robo在腎臟發(fā)育過程中的作用［1］

Slit和Robo在哺乳動(dòng)物的心臟發(fā)育過程中也發(fā)揮著重要作用，與人類先天性心臟畸形密切相關(guān)。哺乳動(dòng)物胚胎心臟的形成始于雙側(cè)祖細(xì)胞向中線遷移，在中線相遇后融合形成心管，心管兩極的細(xì)胞增加使心管逐漸延長(zhǎng)；心內(nèi)膜細(xì)胞逐漸轉(zhuǎn)化為間質(zhì)細(xì)胞，逐漸形成流出道和房室間隔；接著心室、心房和室間隔逐漸擴(kuò)張、心臟瓣膜與房室間隔逐漸成型，最終發(fā)育為四腔心。

Slit1/2/3和Robo1/2/4基因在小鼠心臟發(fā)育過程中均有表達(dá)［27］。將小鼠相應(yīng)基因敲除后對(duì)其表型分析提示Robo1/2和Slit2/3在心臟發(fā)育過程中發(fā)揮不同作用：Robo1/2和Slit3突變體表現(xiàn)為室間隔缺失，而Slit2突變體則表現(xiàn)為部分隔膜發(fā)育缺陷。相比之下，Slit2對(duì)于主動(dòng)脈瓣的形成更為重要。Robo1基因敲除小鼠表現(xiàn)為缺乏部分心包，可能是由于心臟神經(jīng)嵴細(xì)胞凋亡增加導(dǎo)致心包腔異位造成的，并且這些突變體的心臟靜脈發(fā)育也受到了不同程度的干擾，其心臟血管畸形的表現(xiàn)與前文所述Slit-Robo信號(hào)在血管系統(tǒng)發(fā)育中的作用相一致。以上研究表明，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與心臟發(fā)育過程中的多個(gè)環(huán)節(jié)。

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在乳腺發(fā)育中也發(fā)揮著重要作用。Strickland等［28］在2006年首次發(fā)現(xiàn)在Slit2-/-突變體中構(gòu)成乳腺導(dǎo)管的兩個(gè)細(xì)胞層（外肌上皮細(xì)胞和內(nèi)腔上皮細(xì)胞）發(fā)生了分離，導(dǎo)致乳腺導(dǎo)管管腔減少。后來的研究表明，Slit-Robo在調(diào)節(jié)乳腺分支的形態(tài)方面也發(fā)揮作用，Robo1和Slit2/3突變體表現(xiàn)出乳腺管狀分支增多［29］。其下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑涉及TgfβRII信號(hào)傳導(dǎo)通路誘導(dǎo)的Robo1轉(zhuǎn)錄。Robo1信號(hào)進(jìn)而抑制蛋白激酶B（protein kinases，PKB；又名Ak、Rac），導(dǎo)致GSK-3β蛋白活化（即去磷酸化）。因此，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活可以抑制其增殖基因的轉(zhuǎn)錄。綜上可知，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可以限制乳腺上皮細(xì)胞過度增殖，從而限制其分支數(shù)量。

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路對(duì)于胚胎發(fā)育過程中的內(nèi)臟定位與隔膜發(fā)育至關(guān)重要［30］。Slit-Robo突變小鼠的胃從腹部通過膈肌錯(cuò)位到了胸腔，這為研究人類先天性膈疝（congenital diaphragmatic hernia，CDH）的形成機(jī)制提供了重要借鑒。在胚胎發(fā)育過程中，消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)形態(tài)的正確發(fā)育需要一個(gè)與體壁分離的過程，而這一過程在Robo1/2突變體胚胎發(fā)育過程中無法完成，說明Robo在此過程中起重要的調(diào)控作用。

另外，還有研究發(fā)現(xiàn)Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路還參與到黃體細(xì)胞凋亡［31］、胎兒卵巢卵泡發(fā)育［32］等環(huán)節(jié)。

2.4 Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在細(xì)胞增殖和干細(xì)胞調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用

Slit-Robo在細(xì)胞增殖和干細(xì)胞調(diào)節(jié)中同樣發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，Robo4和Cxcr4可協(xié)助造血干細(xì)胞錨定到骨髓壁龕中，稱為黏附效應(yīng)，若要將這些細(xì)胞招募到血液中則需要克服這一效應(yīng)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在黏附效應(yīng)中扮演著重要角色［33］。

2.5 Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在腫瘤中發(fā)揮作用

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在機(jī)體中調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖與運(yùn)動(dòng)，這一機(jī)制在腫瘤的發(fā)展過程中涉及細(xì)胞間黏附的減少、細(xì)胞骨架的重組、誘導(dǎo)血管和神經(jīng)的生成等環(huán)節(jié)，并可以使腫瘤細(xì)胞避開機(jī)體的自我保護(hù)機(jī)制，遷移到新的組織。大量研究表明，在許多類型的腫瘤組織中，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)蛋白質(zhì)的表達(dá)量發(fā)生了改變，這種改變既有上調(diào)又有下調(diào)，因此推測(cè)該通路對(duì)腫瘤細(xì)胞的調(diào)控可能具有抑制和促進(jìn)的雙重作用。腫瘤組織中多表達(dá)Slit2、Robo1和Robo4，其中，Slit2基因廣泛存在，Robo1則主要分布在細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)，Robo4多表達(dá)于腫瘤的血管內(nèi)皮。在對(duì)乳腺癌、胃癌、肺癌、肝癌、食道癌等腫瘤的研究中，Slit的表達(dá)均下調(diào)或未檢測(cè)到其表達(dá)，表明在這些癌癥中起抑制作用。而在黑色素瘤、胃癌、胰腺癌組織和肝細(xì)胞癌中發(fā)現(xiàn)了Slit和Robo的過度表達(dá)，這表明Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在某些癌癥中也可能起促進(jìn)作用［7］。

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可影響腫瘤細(xì)胞的增殖與侵襲性。許多研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤中的Slit和Robo高表達(dá)，說明Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)有積極作用。例如，人類黏液表皮樣癌Mc3細(xì)胞系中Slit2和Robo1高表達(dá)。進(jìn)一步研究表明，Slit2-Robo1通路可促進(jìn)Mc3細(xì)胞的增殖，且用單克隆抗體R5（monoclonal antibody R5）中斷該通路可顯著抑制Mc3細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，且增殖細(xì)胞 核 抗 原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）的表達(dá)顯著降低［34］。再如，對(duì)鱗狀細(xì)胞癌A431細(xì)胞系的研究發(fā)現(xiàn)，Slit2可促進(jìn)腫瘤的侵襲力，且單克隆抗體R5阻斷該通路后腫瘤的侵襲力顯著降低［35］。Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖與侵襲的這一特性，被視為腫瘤治療的新靶點(diǎn)。然而，也有研究表明，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖與侵襲起抑制作用。例如，在對(duì)原代卵巢癌上皮細(xì)胞的研究中，Slit2、Slit3、Robo1、Robo2和Robo4的表達(dá)水平較低，阻斷Slit-Robo通路后腫瘤細(xì)胞的凋亡大大減少，因此有研究者認(rèn)為Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路具有降低腫瘤細(xì)胞的增殖并促進(jìn)其凋亡的作用［36］。

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可改變腫瘤細(xì)胞之間的黏附性。上皮鈣黏素（E-cadherin）是一類介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間相互黏附、具有維持組織結(jié)構(gòu)完整性和極性的鈣依賴性跨膜糖蛋白。β連環(huán)蛋白（β-catenin）是一種重要的調(diào)節(jié)蛋白，在靜止細(xì)胞中與E-cadherin的胞內(nèi)部分結(jié)合，穩(wěn)定細(xì)胞間黏附。Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可通過改變二者之間的連接來降低腫瘤細(xì)胞間的黏附性從而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移［37］。然而，在對(duì)口腔鱗癌的研究中發(fā)現(xiàn)，Slit2可促進(jìn)胎盤鈣黏素（P-cadherin）與Robo3的相互作用，從而抑制口腔鱗狀細(xì)胞癌中的細(xì)胞遷移［38］。除了與鈣黏蛋白相互作用外，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路還可通過其他途徑來影響癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。例如，Slit2通過抑制Cdc42、FAK和Paxillin蛋白活性來抑制食道癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移［39］。Slit2還可通過滅活Rac蛋白來抑制前列腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移［40］。還有研究表明，Robo1過表達(dá)可以上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶2（MMP-2）、基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP-9）和膜型基質(zhì)金屬蛋白酶1（MT-MMP-1）的表達(dá)，從而促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移［41］。然而，在對(duì)惡性黑色素瘤的研究中，Slit3-Robo2則下調(diào)MMP2和MMP14的表達(dá)，起抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的作用［42］。以上研究表明，在不同的腫瘤組織中，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路通過不同機(jī)制既可能促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移，也可能抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移。

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路對(duì)腫瘤細(xì)胞具有趨化作用。在對(duì)乳腺癌研究中發(fā)現(xiàn)，與Slit2低表達(dá)組相比，Slit2高表達(dá)組的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（glioblastoma）可以促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。這說明Slit可以作為一種趨化因子（chemokine）或者通過調(diào)節(jié)其他趨化因子來影響腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路還可以通過影響腫瘤血管、淋巴的生成和神經(jīng)支配來間接影響腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移［7］。研究者發(fā)現(xiàn)將Slit2基因過表達(dá)可使淋巴血管生成顯著增加，從而促進(jìn)胰島腫瘤的腸系膜淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移［43］。

Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可促進(jìn)或抑制腫瘤組織中血管的生成。正如前文所述，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在調(diào)控血管生成方面具有雙重行為。Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路通過VEGFA促進(jìn)血管生成，或者與UNC5B相互作用抑制血管生成。血管的生成對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移至關(guān)重要，腫瘤組織內(nèi)部的微環(huán)境可誘導(dǎo)新血管的形成，各種類型癌癥中內(nèi)皮細(xì)胞遷移和血管生成的過程中均有Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的參與［6］。

總之，Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與腫瘤關(guān)系密切且作用復(fù)雜，既有促進(jìn)也有抑制，是一個(gè)潛在的腫瘤治療靶點(diǎn)。

2.6 Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在機(jī)體炎癥反應(yīng)中發(fā)揮作用

Slit在炎癥反應(yīng)中的作用主要從以下3方面體現(xiàn)：a.抑制趨化因子，減少并阻止細(xì)胞轉(zhuǎn)移。其機(jī)制可能為Slit蛋白與Robo受體結(jié)合后，促使細(xì)胞內(nèi)可溶性重組GTP酶活化蛋白（srGAPs）與Robo的CC3片段連接，增加srGAPs與Cdc42蛋白和RhoA（Rho家族中的小GTP酶之一）之間的結(jié)合，使得GTP酶的磷酸化被抑制，從而使炎細(xì)胞的趨化性減弱。b.Slit蛋白可減少白細(xì)胞與血管內(nèi)皮間的黏附，從而減少細(xì)胞的滲出。其可能的機(jī)制是，Slit與Robo結(jié)合后，會(huì)使Src激酶與PI-3的活化減少，進(jìn)一步使得其下游CXCL-12/CXCR-4信號(hào)減弱，抑制白細(xì)胞與血管內(nèi)皮間的黏附，達(dá)到減少白細(xì)胞滲出的目的。c.Slit可使血管內(nèi)皮細(xì)胞間連接緊密，穩(wěn)定血管。有研究表明，Slit蛋白與其受體結(jié)合后，能夠抑制酪氨酸激酶、絲氨酸/蘇氨酸激酶和小GTP酶的活化，提高內(nèi)皮間連接蛋白即血管內(nèi)皮鈣黏蛋白（vessel endothelium cadherin，VE-cadherin）的定植，使得血管內(nèi)皮間的細(xì)胞連接更緊密，保持更好的血管完整性，減輕血管的高滲狀態(tài)，起到穩(wěn)定血管的作用［44］。

Slit最初被認(rèn)為具有抑制白細(xì)胞趨化性的作用。在腎缺血-再灌注損傷模型研究中發(fā)現(xiàn)，Slit2通過抑制Cdc42和Rac2（細(xì)胞遷移的關(guān)鍵物質(zhì)）的激活而阻止人類嗜中性粒細(xì)胞對(duì)炎癥反應(yīng)組織中血管內(nèi)皮屏障的黏附作用。這表明，Slit-Robo細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可抑制白細(xì)胞趨化因子的趨化作用，并且可能具有治療炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)的作用。然而，最近有研究發(fā)現(xiàn)，Slit2對(duì)人類嗜中性粒細(xì)胞既有趨化作用也有化學(xué)排斥作用。中性粒細(xì)胞在血液和組織間的運(yùn)動(dòng)受趨化因子和化學(xué)排斥因子（chemorepellents）調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，用酶切割Slit2蛋白后，其中140 ku的Slit2-N片段為中性粒細(xì)胞的趨化因子，而110 ku的Slit2-S片段則為中性粒細(xì)胞的化學(xué)排斥因子。二者與細(xì)胞上相似的受體結(jié)合，通過不同的細(xì)胞內(nèi)傳導(dǎo)途徑作用于中性粒細(xì)胞的細(xì)胞骨架和擬足，最終產(chǎn)生趨化或排斥的不同結(jié)果［44］。

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）的特征性變化是氣道、肺實(shí)質(zhì)和肺血管的慢性炎癥改變，中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等炎癥細(xì)胞參與其發(fā)病過程。一項(xiàng)對(duì)COPD的研究發(fā)現(xiàn)，在COPD肺組織中Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路表達(dá)降低，且與疾病的進(jìn)展呈負(fù)相關(guān)［45］。為Slit-Robo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與機(jī)體炎癥反應(yīng)提供了新證據(jù)。

3 討 論

Slit-Robo細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路介導(dǎo)神經(jīng)導(dǎo)向作用的發(fā)現(xiàn)，是對(duì)Slit-Robo細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路理解的重要里程碑，近年來的研究發(fā)現(xiàn)了許多神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育以外的作用。并且，Slit和Robo之間的相互作用也不是唯一的，目前已發(fā)現(xiàn)許多Robo以外的Slit受體，且Robo也可與除Slit外的配體相互作用。這些相互作用在調(diào)控細(xì)胞運(yùn)動(dòng)過程中起關(guān)鍵作用。

由Slit-Robo細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路介導(dǎo)的生理功能具有高度多樣性，并且這些不同的生理功能如何通過不同的下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑進(jìn)行調(diào)控仍是未知的。因此，未來可以設(shè)計(jì)更多相關(guān)性研究，來進(jìn)一步闡明Slit-Robo如何通過不同的下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑實(shí)現(xiàn)其不同的生理功能，觀察對(duì)比不同細(xì)胞在不同環(huán)境下的下游信號(hào)傳導(dǎo)途徑的不同。另一方面，從分子到細(xì)胞、從小鼠模型到人類基因研究都表明了Slit-Robo細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路具有巨大的治療潛力，這在未來很大一段時(shí)間內(nèi)將仍是一大研究熱點(diǎn)。