调控神经细胞保护机制关键蛋白的发现有助于卒中和癫痫的治疗

近日，研究发现大脑中调控神经细胞间信息传递的一种关键蛋白在被激活之后可以保护心衰或癫痫过程中对神经细胞所造成的损害。这项由Bristol大学的神经学家所完成的研究成果发表于《自然-神经科学》（Nature Neuroscience）和美国《国家科学院院刊》（PNAS）上，同时该研究发现可能带来新的卒中和癫痫治疗方法。

该项研究由Bristol大学医学院的Jeremy Henley教授和Jack Mellor博士领衔，研究小组发现一种被称作SUMO的蛋白负责控制减弱或增强大脑中神经细胞保护机制的化学过程。这些关键的SUMO蛋白借助kainate受体调节神经细胞间的信息传递量，从而对大脑的活动水平产生细微的反应；此外，这些关键SUMO蛋白的活化还可以导致癫痫发作以及神经细胞的凋亡。

在包括磷酸化、泛素化以及SUMO化过程在内的一些独立或相互关联过程中，这些关键蛋白的结构会发生改变，从而调控这些蛋白的功能。目前的研究工作表明，kainate受体的磷酸化会促进自我活性的增强，然而磷酸化过程也使得kainate受体更易SUMO化，而kainate受体的SUMO化则下调其活性。因此，磷酸化和SUMO化之间存在着一个动态变化，通过这种动态变化和精细的相互作用来调节kainate受体的功能。磷酸化和SUMO化之间这种精细的动态平衡有赖于大脑活动水平来维持，卒中或癫痫发作期间大脑活动受损会增强SUMO化，所以保护神经细胞的kainate受体功能就会下调。

Bristol大学医学院生理学和药理学高级讲师Mellor博士说：“Kainate受体一直带有几分神秘色彩，但很明确的是这种受体是一组很重要的蛋白，在许多疾病包括癫痫在内都和该类蛋白有关。然而，目前我们对于为什么Kainate受体如此重要却所知有限。同样地，我们也只是知道SUMO蛋白在神经保护中有重要作用，但具体机制依然不甚清楚。这些研究结果提出SUMO和Kainate受体之间存在某种联系，这种联系使得我们更容易理解神经细胞是如何在大脑活动水平过度或异常时自我保护的。”

Henley教授补充道：“这项工作是非常重要的，它给我们提供了一个新的视角，同时也让我们更深刻地理解了大脑内细胞间的信息流是如何调节的。研究人员发现借助kainate受体的SUMO化来减少细胞间的信息传递可以防止大脑神经细胞的过度兴奋，从而可能会成为一种新的治疗癫痫方法。”

该项研究和之前的研究结果发表于《自然》（Nature）杂志上，发现了大脑中kainate受体的靶向SUMO蛋白可以改变大脑中神经细胞定位。