科学家发现中风后脑细胞死亡的“杀手”

研究人员发现，天冬酰胺内肽酶（asparagine endopeptidase, AEP）能够释放出破坏脑细胞DNA的酶，是中风或癫痫发作后脑细胞死亡的“杀手”分子。能够模拟中风诱导产生过量酸性的药物，可以激活AEP，促使它降解脑细胞中的DNA。在缺少AEP的转基因小鼠中，药物和人工中风造成的DNA损伤更小，脑细胞死亡比普通小鼠的要少。研究人员认为，若能发现阻断AEP的药物，将会帮助医生减少中风和癫痫发作后对大脑所造成的永久性损伤。

　　生物通报道：科学家们已经找出中风或癫痫发作后脑细胞死亡的“杀手”分子。这个蛋白分子是天冬酰胺内肽酶（asparagine endopeptidase, AEP），它能够释放出破坏脑细胞DNA的酶。爱默里大学医学院的科学家在3月28日的《分子细胞(Molecular Cell)》上公布了上述研究结果。

该研究的通讯作者Keqiang Ye博士说，若能发现阻断AEP的药物，将会帮助医生减少中风和癫痫发作后对大脑所造成的永久性损伤。

中风会阻断血液流向大脑的其它部位，此时导致的缺氧会引起乳酸的累积。乳酸也出现在激烈运动后的肌肉中。此外，会涌出大量的化学分子，这些化学物平常是脑细胞用来相会联系的介质，但现在则过度刺激细胞兴奋。癫痫发作也有类似的后果。

虽然会有一些脑细胞因缺氧而直接死亡，但也有脑细胞进行了程序化死亡——一个正常的发育过程，其中细胞会主动地破坏自身的DNA。

未解之谜是：酸性条件如何触发DNA的损伤？Ye说，我们得到了让人非常惊奇的结果，因为没有人发现AEP与这个过程有关。

AEP是一个蛋白酶，能够降解其它的蛋白质。植物中有与之相似的蛋白，AEP也被称作legumain，在肾脏中的表达量最高。

Ye和他的合作者已经提出，另一类称为半胱天冬酶（caspase）的分子与细胞程序化死亡有关，也控制中风后DNA的损伤。

最初，在一个关键的实验中，Ye等人发现AEP与DNA损伤有关，但他和Zhixue Liu博士认为是实验错误，因为该实验是在过酸性的条件下进行的。但他们一再重复，结果仍然如此，因此他们将半胱天冬酶暂时搁置，转而专注研究AEP。

研究人员开始寻找结合到另一个PIKE-L蛋白的蛋白质，因为他们较早前的研究PIKE-L是发现它能够干扰大脑细胞的程序化死亡。

他们发现，PIKE-L结合到SET上，SET是一个蛋白质，能调节细胞程序化死亡中降解DNA的酶的活性。

Liu和Ye发现，能够模拟中风诱导产生过量酸性的药物，可以激活AEP，促使它降解脑细胞中的DNA。在缺少AEP的转基因小鼠中，药物和人工中风造成的DNA损伤更小，脑细胞死亡比普通小鼠的要少。
作者写道，这个结果说明，AEP可能是调节灾难性生理过程的主要蛋白酶。（生物通，揭鹰）