蛋白多糖的作用？
蛋白聚糖（proteoglycan，PG）是由蛋白质和寡糖通过氨基和羧基间的键联结而成的多功能分子。其中，蛋白质部分称为核心蛋白（coreprotein）；寡糖部分称为侧链（sidechain）。由于侧链寡糖的连接位置不同及组成氨基酸不同的多肽链的存在，使得蛋白聚糖具有许多独特的理化性质[1]。因此被广泛地应用于生理学、病理学及生物化学等诸多学科中作为重要的研究试剂和诊断标记物。
1.1细胞膜及其相关结构蛋白聚糖的研究 很多细胞结构都含有蛋白聚糖，但细胞膜以及细胞器膜是利用蛋白聚糖的主要部位。近年来对细胞膜相关蛋白聚糖进行的研究可以追溯到70年代末，当时Chalasani等首先证实牛主动脉内皮细胞(BEC)和兔脑微血管内皮细胞（RBEC）的可溶性部分(SP)有抗凝血活性。随后在80年代初又有研究表明，SP可以通过抑制ADP诱导的血小板聚集而发挥抗血栓作用。他们还发现SP能够降低体内外促肾上腺皮质激素的分泌水平并明显减少毛细血管通透性，由此推测该物质可能通过作用于细胞表面受体而起调节免疫功能[2-4]。
到目前为止，已发现的与细胞膜有关的蛋白聚糖有3种情况：①以蛋白聚糖为结构骨架形成细胞膜上的特异性受体；②位于细胞表面的非特异性受体配体，它与激素或神经递质的疏水部分结合引起相应效应分子的释放从而影响细胞功能；③蛋白聚糖作为载体将其他药物或离子转运到细胞内发挥作用。
1.2 神经系统中的蛋白聚糖 神经系统的发育过程包括突触形成、神经信号传导和神经介质传递，这些生物学过程的进行都与蛋白聚糖有关。目前关于此方面的报道较多的是关于寡糖链的作用机制。已有证据表明神经元的存活依赖低浓度的一氧化氮（NO）介导的信号通路，而NOS是合成NO的关键酶。还发现有其它一些含氮化合物如吲哚胺、色氨醇、胍丁胺和苯丙胺等通过类似途径直接激活NOS使蛋白聚糖参与这一通路的生理调控活动[5]。
在脑缺血再灌注损伤过程中，蛋白聚糖可通过诱导细胞内钙升高进而促进脑损伤进展。还有研究发现缺氧/再灌注损伤时，星形胶质细胞产生和释放的蛋白聚糖通过旁分泌方式刺激神经元和星形胶质细胞的增殖，从而可能对神经元起保护和修复作用[6]。
除了以上直接证据之外，很多研究还表明了蛋白聚糖可能与神经系统疾病的发生密切相关。例如，糖尿病患者的脑梗死发病率很高，而实验动物模型研究发现，在糖尿病状态下蛋白聚糖可损害血-脑屏障，增加脑梗死的危险性[7]。另外，有些药物对神经有保护作用，而它们的共同特性可能是通过调节蛋白聚糖的表达来起作用。有研究者给予大鼠肝素注射，观察到它能够显著降低大脑中动脉闭塞后24 h内由缺血导致的神经元丢失[8]。
1.3 心血管系统中的蛋白聚糖 已经证明蛋白聚糖存在于几乎所有的心血管细胞中，而寡糖链是决定其特异性和功能的重要结构域。在心血管系统中，蛋白聚糖通过与某些细胞因子、激素和药物的特异性受体相结合而产生生物学效应。
在心脏局部，蛋白聚糖通过G蛋白偶联受体控制钙通道，从而调节心肌收缩能力。在血管方面，目前已知的所有蛋白聚糖均为内皮源性，它们可能通过自分泌或旁分泌的方式影响血管平滑肌细胞的生长和分化。蛋白聚糖还能够调节脂蛋白代谢，因此有可能影响动脉粥样硬化斑块的形成和发展[9]。
最近，有学者进一步揭示了蛋白聚糖与高血压发病的关系。他们发现蛋白聚糖能刺激内皮型一氧化氮合酶(eNOS)生成NO，继而激活蛋白激酶C和蛋白酪氨酸磷酸酯酶，最终引起细胞内cAMP含量下降，从而引发血管舒张反应[10]。他们还提出蛋白聚糖可能通过影响第二信使环磷腺苷而干预钾电流，从而起到保护电压依赖性钙通道的作用[11]。
1.4 其它器官中的蛋白聚糖 现在有关蛋白聚糖的研究已经延伸到了肝脏、胰腺、胃肠等器官，并发现了一些新的调节途径。例如，在肝纤维化形成的早期，肝窦腔中堆积肝细胞和贮脂细胞（FSCs）的细胞间隙连结（CGJ）会受损，CGJ的修复是通过蛋白聚糖对间充质细胞产生刺激而起作用的。蛋白聚糖还可以通过调节抗氧化酶的表达水平防止脂质过氧化，从而起到预防胰岛素抵抗的发生[12]。
在免疫性疾病的发生发展过程中也可能涉及蛋白聚糖的调节作用。例如，在系统性红斑狼疮（SLE）患者的外周血单核细胞中发现存在异常表达的蛋白聚糖，它可能通过干扰细胞增殖、迁移和凋亡的调控环节而参与SLE的病理过程[13]。还有研究者注意到蛋白聚糖在肿瘤发生发展中起抑制作用，认为其在抗肿瘤治疗中可能有应用前景[14]。