Rac1 at the crossroad of actin dynamics and neuroinflammation in Amyotrophic Lateral Sclerosis.
Rac1 at the crossroad of actin dynamics and neuroinflammation in Amyotrophic Lateral Sclerosis.
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DOI：
10.3389/fncel.2014.00279
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发表时间：
2014
影响因子：
5.3
通讯作者：
Cozzolino M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
D'Ambrosi N;Rossi S;Gerbino V;Cozzolino M
Rac1 是小 GTP 酶 Rho 家族的主要成员，控制多种细胞信号传导途径，例如细胞骨架的组织（包括粘附和运动）、细胞增殖、凋亡和免疫细胞的激活。特别是在神经系统中，Rac1 GTPase 对肌动蛋白和微管细胞骨架动力学起着关键的调节功能，因此它对于轴突生长和稳定性以及树突和脊柱结构可塑性至关重要。 Rac1 也是 NADPH 依赖性膜氧化酶 (NOX) 的重要调节剂，NOX 是活性氧 (ROS) 的重要来源，因此在神经系统中小胶质细胞介导的炎症反应和神经毒性中发挥着核心作用。因此，Rac1 活性的改变很可能参与引起肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 的过程，这是一种复杂的综合征，运动神经元中的细胞骨架紊乱和炎症区室中的氧化还原变化在最终的疾病结果中发挥着关键和协同作用。在这里，我们将讨论表明 Rac1 失调与 ALS 发病机制相关的遗传和机制证据。
Rac1 is a major player of the Rho family of small GTPases that controls multiple cell signaling pathways, such as the organization of cytoskeleton (including adhesion and motility), cell proliferation, apoptosis and activation of immune cells. In the nervous system, in particular, Rac1 GTPase plays a key regulatory function of both actin and microtubule cytoskeletal dynamics and thus it is central to axonal growth and stability, as well as dendrite and spine structural plasticity. Rac1 is also a crucial regulator of NADPH-dependent membrane oxidase (NOX), a prominent source of reactive oxygen species (ROS), thus having a central role in the inflammatory response and neurotoxicity mediated by microglia cells in the nervous system. As such, alterations in Rac1 activity might well be involved in the processes that give rise to Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), a complex syndrome where cytoskeletal disturbances in motor neurons and redox alterations in the inflammatory compartment play pivotal and synergic roles in the final disease outcomes. Here we will discuss the genetic and mechanistic evidence indicating the relevance of Rac1 dysregulation in the pathogenesis of ALS.
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