中国科学家发现低糖诱导神经元凋亡的新机制

4月8日，中国科学院上海药物研究所研究员李佳课题组和浙江大学教授李新课题组合作，开发了一种新型探针，为气体信号分子一氧化氮（NO）调控低糖诱导的神经元凋亡提供了新见解。相关研究发表于《化学科学》。

葡萄糖是大脑的关键能量底物，若在血浆中浓度降至3.9 mmol/L以下，将对大脑功能产生显著负面影响。神经元的凋亡是低血糖诱发神经损伤的重要病理标志，凋亡通路的激活会进一步引发海马细胞的死亡级联反应，进而影响认知功能。NO是一种备受关注的信号分子，但由于其是气体分子，常规的蛋白临近标记手段难以研究气体分子与蛋白之间的相互作用。

研究作团队开发了一种响应NO并能瞬时标记蛋白的双功能活性探针NOP-1，可将瞬时细胞NO信号转换为永久性荧光染色，与免疫染色和多重成像兼容。在此基础上，研究团队首次发现，由低血糖诱导的NO上调，显著促进神经损伤的发生。在机制探索方面，研究团队发现，探针NOP-1、α-微管蛋白和酪氨酸硝基化蛋白修饰三者荧光发生空间重叠，并从NOP-1标记的蛋白质中鉴定出了α-微管蛋白。进一步实验结果证明，NO通过酪氨酸硝基化α-微管蛋白，扰乱骨架蛋白稳态，最终导致细胞凋亡。

NO互作蛋白调控低糖诱导神经元凋亡的新机制。图片来源于《化学科学》

相关论文信息：https://doi.org/10.1039/D4SC00767K