人体内的“追踪器”

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GPS的出现极大的方便了人们的出行和生活。现在GPS的种类很多，包括车载的，芯片的，手环的，可穿戴的。GPS最大的好处是可以指引方向和跟踪定位。看到这里小编突发奇想，如果人身体里也有“GPS”那应该是一件举国欢庆的事情。人体中的nestin就有类似的功能。Nestin这么厉害！！！那Nestin是个什么鬼？那大家跟着小编一起扒一扒它的前世今生吧。

1985年，Hockfield与Mckay首先发现了Nestin^[1]。1990年Lendahl等克隆出编码nestin的基因，在该基因编码的蛋白中发现，其中间端α螺旋杆结构域的氨基酸序列与已知的其他所有5类中间丝蛋白有16%——29%的相似性，而被称为中间丝蛋白（细胞骨架分为微管、中间丝、微丝，它们都由蛋白质组成，没有膜的结构，互相联结成立体的网络，也称为细胞内的微梁系统）^[2]。通过氨基酸序列分析表明，它与其他几种中间丝蛋白有明显的不同，将其单独归为第VI类中间丝蛋白，并将其命名为Nestin ^[3]。

Nestin的结构域其他中间丝蛋白很相似，其分子量为 220KD~250KD，位于1号染色体23.1q。Nestin基因被三个内含子分为四个外显子，增强子启动原件位于1和2内含子之间。三个内含子中有两个是与神经丝共享的，充分表明Nestin与神经丝来自于一个祖先的可能性。Nestin合成的蛋白分为三个区域，N端（1-7aa）、α螺旋区（8-313）和N端（314-1621aa），α螺旋区被分为四个部分（1A、1B、2A、2B）。作为第VI类中间丝蛋白，与其他5类中间丝蛋白相比较，其基因的内含子位置，蛋白的N端（头，较短，只有11个氨基酸）、C端（尾较长，有1308个氨基酸，且含有许多电荷密度高的氨基酸重复序列）已经在组织细胞内的分布等方面均有区别。

 

Nestin外显子与内含子分布结构图

Nestin结构分布图

在胚胎发育早期过程中，在神经外胚层组织强烈表达。随着组织发育分化，Nestin表达逐渐减少，因此它被作为神经干细胞的标记物。通过跟踪Nestin的表达情况来分析神经系统的进化具有重要作用，同时也可以作为神经系统病变和损伤的快速敏感诊断指标之一。在胚胎发育早期，多种组织也强烈表达Nestin。在成体组织中，Nestin只在部分具有分化潜能的细胞中表达，如在皮肤、心血管再生过程中表达增高^[4]。此外，Nestin在多种肿瘤组织中表达增加，蛋白表达量与肿瘤的恶性程度成正相关。因此可以通过检查Nestin在肿瘤组织中的表达水平评价肿瘤的生物学行为和患者的预后状况^[5]。

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参考文献：

[1] Frederiksen K, Mckay RDG. Proliferation and differentiation of rat neuroepi-thelial precursor cells in vivo [J]. Neurosci, 1988,8:1144-1151.

[2] Lendahl U, Zimmerman LB, Mckay RDG.CNS stem cells express a new class of intermediate filament protein [J]. Cell, 1990,60:585-595.

[3] 李雪玲，第VI类中间丝蛋白-nestin [J]. 细胞生物学杂志,2003,25(1)：5-8.

[4] Jakub Neradil and Renata Veselska. Nestin as a marker of cancer stem cells [J]. Cancer Sci, 2015,106:803–811.

[5] Kleeberger W, Bova GS, Nielsen ME, et al. Roles for the stem cell associated intermediate filament Nestin in prostate cancer migration and metastasis [J]. Cancer Res, 2007,67(19):9199-206.