PNAS:一氧化氮阻止因中风而受损的大脑自我修复

2013-02-17 生物无忧 生物无忧

  大脑中产生的气体分子一氧化氮能够对神经元造成损伤.当大脑产生太多一氧化氮时,它导致中风和诸如阿尔茨海默病之类的神经退化性疾病加重和恶化.在一项新的研究中,来自美国桑福德-伯纳姆医学研究所(Sanford-Burnham Medical Research Institute)发现一氧化氮不仅对神经元造成损伤,而且它也关闭大脑修复机制.相关研究结果于2013年2月4日在线发表在

  大脑中产生的气体分子一氧化氮能够对神经元造成损伤.当大脑产生太多一氧化氮时,它导致中风和诸如阿尔茨海默病之类的神经退化性疾病加重和恶化.在一项新的研究中,来自美国桑福德-伯纳姆医学研究所(Sanford-Burnham Medical Research Institute)发现一氧化氮不仅对神经元造成损伤,而且它也关闭大脑修复机制.相关研究结果于2013年2月4日在线发表在PNAS期刊上,论文标题为"S-nitrosylated SHP-2 contributes to NMDA receptor-mediated excitotoxicity in acute ischemic stroke".

论文通信作者Stuart A. Lipton,博士说,"在这项研究中,我们发现关于在多种疾病中大脑内自然化学反应如何能够导致大脑损伤---记忆和认知功能丧失---的新线索."这项发现提示着如果人们能够找到一种方法来逆转一氧化氮对神经元中特定酶的影响,那么就可能能够开发新的策略来治疗中风和其他疾病.

学习和记忆部分上受到大脑中NMDA谷氨酸受体的控制.这些受体与神经细胞膜上调节钙离子和钠离子进出神经元的孔相结合.当这些NMDA受体遭受过度激活时,它们触发一氧化氮产生.接着,一氧化氮通过S-亚硝基化(S-nitrosylation)反应附着到其他的蛋白上.当这些S-亚硝基化的蛋白参与细胞存活和寿命时,一氧化氮能够导致脑细胞提前死亡,而脑细胞提前死亡是神经退化性疾病的一个特征.

在这项研究中,研究人员利用体外培养的神经元和活的中风模式小鼠来研究一氧化氮与协助修复神经元损伤的蛋白之间的关系.他们发现一氧化氮与酶SHP-2发生反应来抑制保护性的被称作ERK1/2信号通路的分子级联事件.因此,一氧化氮不仅对神经元造成损伤,而且它也阻断大脑进行自我修复的能力。


DOI:10.1073/pnas.1215501110

PMC:

PMID:

S-nitrosylated SHP-2 contributes to NMDA receptor-mediated excitotoxicity in acute ischemic stroke

Zhong-Qing Shia, Carmen R. Sunicoa, Scott R. McKerchera, Jiankun Cuia, Gen-Sheng Fengb, Tomohiro Nakamuraa, and Stuart A. Liptona,1


Overproduction of nitric oxide (NO) can cause neuronal damage, contributing to the pathogenesis of several neurodegenerative diseases and stroke (i.e., focal cerebral ischemia). NO can mediate neurotoxic effects at least in part via protein S-nitrosylation, a reaction that covalently attaches NO to a cysteine thiol (or thiolate anion) to form an S-nitrosothiol. Recently, the tyrosine phosphatase Src homology region 2-containing protein tyrosine phosphatase-2 (SHP-2) and its downstream pathways have emerged as important mediators of cell survival. Here we report that in neurons and brain tissue NO can S-nitrosylate SHP-2 at its active site cysteine, forming S-nitrosylated SHP-2 (SNO–SHP-2). We found that NMDA exposure in vitro and transient focal cerebral ischemia in vivo resulted in increased levels of SNO–SHP-2. S-Nitrosylation of SHP-2 inhibited its phosphatase activity, blocking downstream activation of the neuroprotective physiological ERK1/2 pathway, thus increasing susceptibility to NMDA receptor-mediated excitotoxicity. These findings suggest that formation of SNO–SHP-2 represents a key chemical reaction contributing to excitotoxic damage in stroke and potentially other neurological disorders.

版权声明:
本网站所有内容来源注明为“梅斯医学”或“MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明来源为“梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,或“梅斯号”自媒体发布的文章,仅系出于传递更多信息之目的,本站仅负责审核内容合规,其内容不代表本站立场,本站不负责内容的准确性和版权。如果存在侵权、或不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (2)
#插入话题
  1. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1855367, encodeId=803a185536e83, content=<a href='/topic/show?id=f32014428fc' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#PNAS#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=36, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=14428, encryptionId=f32014428fc, topicName=PNAS)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=, createdBy=08e964, createdName=drwjr, createdTime=Fri Mar 01 01:33:00 CST 2013, time=2013-03-01, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1337360, encodeId=fe07133e360bd, content=<a href='/topic/show?id=96fd19358fa' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#一氧化氮#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=36, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=19358, encryptionId=96fd19358fa, topicName=一氧化氮)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=http://thirdwx.qlogo.cn/mmopen/vi_32/Q0j4TwGTfTKjqGDO7icVKUiaT7urgwXvnvzWtp0fMFU46Xfib8oavFKygiaWtibXReS6ZUh3PImsNicGAwTO5HXxoicnA/132, createdBy=ee262500130, createdName=ms7474195563676018, createdTime=Tue Feb 19 02:33:00 CST 2013, time=2013-02-19, status=1, ipAttribution=)]
    2013-03-01 drwjr
  2. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1855367, encodeId=803a185536e83, content=<a href='/topic/show?id=f32014428fc' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#PNAS#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=36, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=14428, encryptionId=f32014428fc, topicName=PNAS)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=, createdBy=08e964, createdName=drwjr, createdTime=Fri Mar 01 01:33:00 CST 2013, time=2013-03-01, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1337360, encodeId=fe07133e360bd, content=<a href='/topic/show?id=96fd19358fa' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#一氧化氮#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=36, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=19358, encryptionId=96fd19358fa, topicName=一氧化氮)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=http://thirdwx.qlogo.cn/mmopen/vi_32/Q0j4TwGTfTKjqGDO7icVKUiaT7urgwXvnvzWtp0fMFU46Xfib8oavFKygiaWtibXReS6ZUh3PImsNicGAwTO5HXxoicnA/132, createdBy=ee262500130, createdName=ms7474195563676018, createdTime=Tue Feb 19 02:33:00 CST 2013, time=2013-02-19, status=1, ipAttribution=)]

相关资讯

JLB:JQ1可重新激活潜伏HIV用于癌症治疗

来自波士顿大学的研究人员在新研究中证实一种用于治疗癌症的药物:JQ1可以重新激活潜伏的HIV,并有效抑制炎症,显示出根除潜伏HIV感染,对抗炎症疾病的光明前景。研究论文发表在12月的《白细胞生物学期刊》(Journal of Leukocyte Biology)杂志上。 艾滋病(AIDS) 是由人类免疫缺陷病毒HIV引起,使人体的免疫系统遭受破坏,对威胁生命的各种病原体丧失抵抗能力,从而发生多种

Nature:新研究或可降低炎症药物副作用

犹他大学医学研究者们的新发现将从根本上改变关节炎等疾病的药物治疗。治疗炎症的现有药物往往会带来严重的副作用,即增加患者被病原体感染的风险,而这项新发现将有望把这种副作用降至最低。 领导这项研究的是犹他大学医学院副院长Y. Li教授,他指出这项发现为开发更安全的强力抗炎症药物提供了路线图,不仅为节炎患者还为其他数百万炎症相关疾病患者带来了福音,包括糖尿病、创伤性脑损伤和炎症性肠病等。“这将彻底改变

Circ Res:发现在心脏衰竭中过分活跃的酶

肌联蛋白磷酸化决定着肌肉细胞的机械张力 肌联蛋白(Titin)是人体内最大的蛋白,它像弹簧一样控制着肌肉细胞的收缩与放松。磷酸基团与肌联蛋白的特定位点结合(就是所谓的磷酸化),使肌肉细胞处于放松状态。已经有研究表明,CaM kinase II可以使心脏细胞的多种蛋白磷酸化,但是它是否同样能使肌联蛋白仍不清楚,这正是本研究所要探索的。 CaM kinase II可以使肌联蛋白磷酸化 在本研究中

STM:干细胞基因治疗结合治疗脊髓性肌萎缩

因为一种遗传缺失导致脊髓运动神经元渐进性破坏,大多数的脊髓性肌萎缩(SMA)的患儿永远都不能够跳绳、捉迷藏或甚至是行走。通过纠正患者干细胞中的这一突变,意大利的科学家们在一种小鼠模型中成功地控制住了疾病的进展。研究结果发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上,表明SMA患者或有一天能够作为供体提供神经元移植物,用之来治疗自身的疾病。 “这是一个

JAMA:长期服用阿司匹林增加眼病风险

美国研究人员18日公布报告显示,长期服用阿司匹林会使患老年性黄斑变性这种眼病的风险提高一倍。 美国威斯康星大学的研究人员搜集了参与一项眼部研究的近5000名成年人的数据。研究开始时,研究对象的年龄在43岁至86岁之间。他们报告日常服用阿司匹林的情况,并每5年做一次眼部检查。在20年的研究时间里,629人新诊断出患老年性黄斑变性。 研究人员分析结果并校正其他因素后发现,不服用阿司匹林的人患老年性

PNAS:小鼠模型不能很好模拟人类炎症疾病

数十年以来,在进行人体试验之前,实验小鼠模型一直被用于确认和测试候选药物,但是一项研究发现这些模型不能准确地代表人类对炎症疾病的响应。 Junhee Seok及其同事研究了创伤、烧伤和来自例如大肠杆菌等细菌的毒素是如何影响病人的遗传应答的。这组作者将观察到的模式与在小鼠模型中观察到的模式进行了比较。他们确定了来自这些小鼠模型的模式与人类响应模式匹配得不好,以至于这些结果看上去像是随机的。人类和小