现代影像学的发展为脑损伤的诊断、病情判断、预后评估等提供了很大的帮助，但仍存在一些不足，如：①影像学的滞后性；②对不宜搬动的重症病人有较大的限制；③对于缺血缺氧性脑病、心肺复苏等所致的继发性脑损伤，不能准确判断损伤程度等。近年来，脑损伤特异性生物标记物的研究越来越受到重视，这些指标的测定，对于探究脑损伤发病机制、早期诊断、判断病情、评价预后、指导治疗及减少脑损伤后遗症等方面具有重要临床意义。视锥蛋白样蛋白(visinin-like proteins,VILIPs)，一种钙离子结合蛋白(Ca²⁺-binding proteins,CaBPs)，是其中新受关注的脑损伤特异性生物标记物之一。 1 概述

20世纪90年代，人们新发现了一类在神经系统中高度表达的钙离子结合蛋白，并命名为神经钙传感蛋白(neuronal Ca²⁺ sensor proteins,NCS)。VILIPs是该蛋白家族的一个亚家族，包括VILIP-1 (又称 VSNL1,NVP-1,neurocalcin α,VLP-1，基因名 VSNL1)、VILIP-2(又称 NVP-2,neurocalcin β，基因名 HPCAL4)、VILIP-3(又称 BDR-1,NVP-3,REM-1，基因名 HPCAL1)、 hippocalcin(又称 BDR-2，基因名 HPCA)和 neurocalcin δ(又称 neurocalcin，基因名 NCALD)^{[ 1 ]}。VILIPs是最早被发现的钙传导蛋白之一，在前脑、海马回、尾状核、小脑等不同脑区中广泛表达，主要位于脑组织的神经元中。此外，VILIPs在中枢神经系统(central nervous system,CNS)外如心、肺、肝、脾、肾、造血系统及结肠癌等组织中也有表达。跟其它NCS蛋白相似，VILIPs均含有4个EF-臂保守结构域(EF-hands domain)，其中EF-1是非功能性的。VILIPs通过Ca²⁺-十四酰基开关(Ca²⁺-myristoyl switch)机制易位到亚细胞结构的膜区室，该机制已经细胞实验证实。因各自钙离子结合力，膜结合动力学和细胞内受体的不同，VILIPs可定位于同一神经元的不同细胞信号区室(cellular signaling compartment)，在神经元功能的调节中发挥着各自的作用^{[ 2 ]}。目前已知的功能主要有：影响环磷酸腺苷(Cyclic adenosine monophosphate,cAMP)和环磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)等信号传导级联反应；调控α4β2烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor,nAChR)在细胞表面的表达及受体激动剂的敏感性；降低突触前P/Q-型 Ca²⁺ 通道(CaV2.1)的失活速率；影响神经突触生长；上调失巢凋亡抑制因子原肌球蛋白受体激酶B(tropomyosin receptor kinase B，trkB)的水平；促进Tau蛋白的高度磷酸化；与恶性肿瘤的转移有关；促进胰岛素分泌等^{[ 1, 3, 4 ]}。 2 视锥蛋白样蛋白与脑损伤的关系 2.1 VILIP-1与脑血管疾病的关系

缺血性卒中(ischemic stroke，IS)、脑出血等脑血管疾病可使神经细胞变性和坏死，破坏血脑屏障，导致脑脊液(cerebrospinal fluid，CSF)和血液中蛋白升高。既往对S100蛋白、基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP9)、神经元特异性烯醇化酶(Neuron Specific Enolase,NSE)等生物标志物研究较多，而VILIPs作为新被发现的标志物，尚未得到足够的重视，但也有一些研究为VILIP-1在脑血管疾病尤其是缺血性卒中的临床应用奠定了重要的基础。2006年，Laterza等^{[ 5 ]}证实了VILIP-1在脑组织中高度表达并创建了大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion ,MACO)模型大鼠，发现在术后24小时点MACO组大鼠CSF中的VILIP-1蛋白水平明显增高，而假手术组中未检测到VILIP-1蛋白，且永久性MACO组高于暂时性MACO组。他们还发现在正常对照组中8%被测者血清样本中可检测到少量VILIP-1蛋白，而在发病后24小时内44%的 IS病人血清样本可检测到较高的VILIP-1蛋白水平。Stejskal等^{[ 6 ]}用Elisa方法检测了17例正常个体和16例IS患者的血清及CSF中VILIP-1蛋白水平，IS组于发病3小时内取样，结果显示：IS组VILIP-1蛋白血清及脑脊液水平均较正常对照组显著增高(P<0.01)，取血清VILIP-1蛋白浓度0.093 mcg/L为临界值，其诊断灵敏度和特异度均达100%。从而进一步证实了Laterza等的研究结果，提示VILIP-1蛋白有可能成为IS甚至脑损伤的独立标志物，但他们的样本量较少，仍需要更大样本的研究来证实。An等^{[ 7 ]}则将疑似IS病人分为IS组和类IS组，发现两组间血清VILIP-1蛋白的水平差异无统计意义，表明VILIP-1可能与脑损伤而非特定的CNS疾病相关。此外，Tarawneh等^{[ 8 ]}还发现IS患者血清VILIP-1蛋白水平在发病12小时内增高，发病72小时达到顶峰，且与美国国立卫生院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale,NIHSS)评分(r=0.65,p=0.0008) 和梗阻面积(r=0.73,p=0.024)有关，对病情判断和预后评估有着潜在的临床意义。 2.2 VILLIPs与阿尔茨海默病的关系

VILIP-1可能通过影响Tau蛋白的高磷酸化及参与Ca²⁺介导的神经毒性过程，在阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)的病理过程中发挥重要作用^{[ 9 ]}。近年来，VILIPs作为新的AD生物标志物受到重视。研究表明，AD组中脑脊液VILIP-1水平与正常对照组(P<0.0001)和其它痴呆组(P<0.0001)相比显著增高^{[ 10 ]}。Mroczko等发现AD组脑脊液VILIP-1水平(105 pg/ml)较轻度认知障碍组(69 pg/ml,p=0.028)和正常老年组(42 pg/ml,p<0.001)增高，且与 Aβ(amyloid β-protein,Aβ)42/40和 pTau181相关^{[ 11 ]}。Lee等^{[ 12 ]}将VILIP-1与Abeta(1-42)、tTau、 pTau比较，发现VILIP-1是唯一与简易精神状态量表(mini-mental state examination,MMSE)评分相关的生物标志物。并有研究显示VILIP-1诊断和预测效能与Tau蛋白等传统标志物相似，且与Tau蛋白等作为联合标志物时更佳^{[ 13 ]}。此外，高VILIP-1蛋白水平的正常认知者将来患AD的可能性更高，早期VILIP-1高的AD患者认知障碍进展更快^{[ 11,13 ]}。最新的研究还表明，在AD患者出现症状前10~20年间即可出现VILIP-1脑脊液水平增高，出现症状后水平下降，提示AD患者出现症状后病情进展减缓可能^{[ 14 ]}。 2.3 VILIPs与精神疾病的关系

在精神分裂症发病机制中涉及到的复杂的细胞机制还不是很清楚，Ca²⁺假说认为Ca²⁺稳态失调可能在精神分裂症的发病机制中起核心作用^{[ 15 ]}。VILIP-1作为一种Ca²⁺依赖性信号转导分子及trkB mRNA结合蛋白，可能通过影响信号通路、神经受体的功能、神经细胞过生长等方式参与精神分裂症的发病过程。在精神分裂症海马病理基础的背景下，免疫实验表明，VILIP-1蛋白水平在精神分裂症患者的海马锥体细胞中降低，而在中间神经元中升高,基因芯片和蛋白组学研究证实了上述免疫实验结果^{[ 16 ]}。基于韩国人口的全基因组连锁研究显示VSNL1基因所在的染色体2p24.3与精神分裂症相关联^{[ 17 ]}。发生在额叶的VSNL1基因变异已被发现与精神分裂症有关，并与威斯康辛卡片分类测验(Wisconsin cards sort test)结果相关^{[ 18 ]}。VILIP-1在病理生理过程中的作用可能与α4β2 nAChR受体相关联，VILIP-1可增加 α4β2 nAChR表面表达和敏感性，而 α4β2 nAChR在突触敏感性和精神分裂症中均扮演了重要角色。在较早的免疫实验中，Bernstein等^{[ 19 ]}发现在精神分裂症患者、抑郁症患者及正常个体间，齿状核神经元的VILIP-1水平及小脑神经元的VILIP-3水平均没有差异，提示这两种蛋白可能在精神分裂症的小脑病理过程中作用较小。总之，VILIP-1蛋白可能参与了精神分裂症的病理过程，在精神分裂症患者的神经形态功能缺陷上发挥着重要作用,其具体作用机制仍有待进一步研究。 2.4 VILIPs与颅内肿瘤的关系

运用表达序列标签(expressed sequence tags,ESTs)基因克隆技术已在癌组织中发现VSNL序列，如神经肿瘤，少突胶质细胞瘤，肺鳞状细胞癌，和头颈肿瘤等^{[ 1 ]}。目前有基因芯片等研究提示VSNL1可能对神经母细胞瘤、鳞状细胞癌的生长有抑制作用^{[ 20, 21 ]}。然而，Xie等^{[ 22 ]}发现：VSNL1 mRNA在高侵袭性细胞中显著高于低侵袭性细胞，且与肿瘤的转移相关；VSNL1可在体内体外调节神经母细胞瘤细胞的增殖表型和侵袭表型；VSNL1表达上调的神经母细胞瘤细胞抗失巢凋亡能力增强，并伴随着失巢凋亡抑制因子trKB水平的增高。这些结果提示VSNL1在神经母细胞瘤的发生和转移中可能起着重要作用，但它们的不一致性尚不能得到解释，VSNL1在肿瘤发生发展中的确切作用仍在探索中。最近的研究表明，某些PHOX2B(paired-like homeobox 2b)基因变异使它们与VILIP-3结合力减弱，从而阻碍了幼稚交感神经元的分化，增加了恶性肿瘤倾向^{[ 23 ]}。 3 问题和展望

视锥蛋白样蛋白作为Ca²⁺信号级联反应的主要参与者，在CNS疾病的病理生理过程中扮演了重要角色。VILIPs具有较高的CNS特异性，在脑血管疾病、阿尔茨海默病、脑肿瘤、精神分裂症等神经精神疾病的脑组织中均有异常表达；IS和AD早期即可在患者血清和脑脊液中检测到VILIPs水平增高，且有较高的敏感性和特异性，相对于传统的生物标志物而言，VILIPs有望成为脑损伤的独立标志物；另有研究证实VILIP-1无性别差异性^{[ 6 ]}。这些特征表明VILIPs是较为理想的脑损伤生物标志物，但目前尚缺乏大样本多中心的系统性临床研究，欠缺与现阶段临床常用的脑损伤生物标志物，如NSE和S100蛋白等的对照研究。国内的动物实验表明，VILIP-1(敏感度为75.9%，特异度为99.9%)对诊断新生大鼠缺血缺氧性脑病的敏感度和特异度高于NSE(敏感度为72.4%,特异度为63.7%)，两者结合诊断价值更高，提示VILIP-1有可能成为更重要的脑损伤标志物^{[ 24 ]}。另外，VILIPs在其它CNS疾病如颅内感染、脑外伤、颅内肿瘤、癫痫等及CNS外疾病导致的脑损伤中的临床应用尚未受到关注，与脑损伤严重程度的关系、其最佳诊断临界值及实用性也有待进一步研究。值得注意的是，CNS之外来源的VILIPs可增加假阳性，CNS外和脊髓损伤来源的VILIPs能否被排除需在将来的研究中得到关注。

总之，VILIPs的研究不仅对揭示各种CNS疾病的发病机制有重要意义，作为脑损伤生物标志物也极具应用前景，有望成为脑损伤早期诊断，病情和预后判断的有效工具，但仍需要大样本多中心的系统性临床研究来验证。此外，VILIPs还有可能成为治疗的新靶点，促使新的治疗药物产生。