撇开兴奋剂不谈,如何发挥Epo的神经保护作用?

【字体: 时间:2019年10月29日 来源:生物通

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  Epo可用来治疗神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病,或减少中风后的损伤。然而,临床研究发现了严重的副作用,这可能是由于Epo能够刺激红细胞生成。如何将Epo的这两种作用区分开?德国哥廷根大学的研究人员展开了深入研究。

  

促红细胞生成素(Epo)激素为世人所熟知,主要是作为兴奋剂。它能够增加血液中的红细胞含量,提高运动员获取氧气的能力,从而帮助他们在自行车、马拉松等项目中取得“好”成绩。

除了促进红细胞生成,Epo还可以保护神经细胞免于死亡。不过,在利用这一特点来治疗神经退行性疾病时,人们需要避免Epo刺激红细胞生成的副作用。哥廷根大学的研究人员近日发现了另一种Epo受体,它可以触发保护作用,同时没有副作用。这项成果近日发表在《Frontiers in Molecular Neuroscience》杂志上。

Epo可用来治疗神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病,或减少中风后的损伤。然而,临床研究发现了严重的副作用,这可能是由于Epo能够刺激红细胞生成。如何将Epo的这两种作用区分开?德国哥廷根大学的研究人员展开了深入研究。

他们发现,Epo的治疗也可以防止某些昆虫的细胞死亡,但这些动物本身并不带有Epo,也没有参与人类红细胞生成的经典Epo受体。于是,他们得出结论:这些动物带有不同的受体,使得Epo同样可触发类似于人神经细胞的保护机制。

以蝗虫作为研究对象,Ralf Heinrich教授领导的研究小组现已证明CRLF3(细胞因子受体样因子3)是另一种Epo受体。来自蝗虫大脑的神经细胞培养物在缺乏氧气的情况下死亡,类似于中风患者的脑细胞。研究人员发现加入Epo就可以挽救蝗虫脑细胞,前提是CRLF3受体不被人为抑制。

研究人员总共在293种不同的动物中鉴定出该受体。系统发育分析表明,CRLF3序列不存在于海绵动物门、扁盘动物门和栉水母动物门,这些动物都缺乏传统的神经系统。不过,CRLF3序列存在于所有主要的真后生动物(Eumetazoa)群体,从水母到人类。

从进化上来看,CRLF3与神经系统发育同时出现,这表明该受体在神经细胞中起重要作用。脊椎动物中的CRLF3序列高度保守;相反,较少的无脊椎动物表达CRLF3,且序列表现出更大的变异性,这表明因重要性低而频繁丢失。

这篇文章的第一作者Nina Hahn表示:“如今的重要问题是CRLF3的激活是否能防止大脑中的细胞死亡。从结构上看,蝗虫和人的CRLF3受体非常相似。因此,我们希望它们对大脑的保护作用是相同的。”(生物通 薄荷)

原文检索

The Orphan Cytokine Receptor CRLF3 Emerged With the Origin of the Nervous System and Is a Neuroprotective Erythropoietin Receptor in Locusts

Front. Mol. Neurosci., 11 October 2019 | https://doi.org/10.3389/fnmol.2019.00251

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