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PNAS:中风新突破!科学家找到中风后帮助大脑修复的关键蛋白!

来源:本站原创 2019-02-14 22:40

2019年2月14日讯 /生物谷BIOON /——每40秒美国就会有一人遭遇中风并接受治疗以降低大脑损伤的程度。现在来自匹兹堡大学医学院等机构的研究人员发现一种叫做UCHL1的脑蛋白质可能对于神经细胞如何在中风后进行自我修复至关重要。这项在动物模型中进行的研究开辟了一个开发针对修复过程的新药以增强中风修复的新方法。


图片来源:PNAS

“尽管传统的中风疗法很有效,但是这些治疗必须在中风后的数小时内进行,但是大多数病人并不能及时得到这些治疗。因此目前急需新方法增强病人在中风后数天内的康复过程。”该研究共同通讯作者、匹兹堡大学医学院神经学教授Steven Graham博士说道。“我们认为我们已经找到了一个决定大脑中风后修复过程的关键蛋白,这使得它成为了增强中风康复的药物的靶标。” 

UCHL1是大脑中一个高度活化的酶,在请除异常蛋白的过程中扮演关键角色。编码UCHL1的基因发生突变可能会导致人类运动机能缺陷。Graham实验室过去的研究发现中风后神经细胞释放的环戊烯酮前列腺素(cyclopentenone prostaglandins,CyPgs)可以结合UCHL1从而抑制其功能。因此Graham与同单位的神经学副教授Feng Zhang博士一起合作试图找出UCHL1在中风中的确切作用。

研究人员创造了一种小鼠模型,他们将UCHL1基因的突变体插入小鼠基因组中以防止CyPgs的结合。随后他们通过手术在正常小鼠和基因工程化小鼠身上模拟了中风过程,以比较两种神经元的反应。结果发现,防止CyPgs结合UCHL1可以降低损伤的轴突的数量。进一步实验发现中风之后保持UCHL1的活性可以帮助保持神经元和大脑组织的功能,这通过激活快速清除受损蛋白质防止进一步神经细胞损伤的细胞机制来完成。

UCHL1突变的小鼠走路、维持平衡以及其他的运动机能的恢复都有所增强。

“尽管大多数中风疗法都聚焦于防止神经元死亡,但是维持轴突的完整性并降低白髓损伤对于康复同等重要。”Graham说道。“UCHL1在这个过程中扮演着关键角色。”Graham及其同事现在正在寻找可以通过静脉注射阻止CyPgs结合UCHL1或者代替损伤UCHL1的药物。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Hao Liu el al., "Role of UCHL1 in axonal injury and functional recovery after cerebral ischemia," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1821282116

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