每40秒美國就會有一人遭遇中風並接受治療以降低大腦損傷的程度。現在來自匹茲堡大學醫學院等機構的研究人員發現一種叫做UCHL1的腦蛋白質可能對於神經細胞如何在中風後進行自我修復至關重要。這項在動物模型中進行的研究開闢了一個開發針對修復過程的新藥以增強中風修復的新方法。
“儘管傳統的中風療法很有效，但是這些治療必須在中風後的數小時內進行，但是大多數病人並不能及時得到這些治療。因此目前急需新方法增強病人在中風後數天內的康復過程。”該研究共同通訊作者、匹茲堡大學醫學院神經學教授Steven Graham博士說道。“我們認為我們已經找到了一個決定大腦中風後修復過程的關鍵蛋白，這使得它成為了增強中風康復的藥物的靶標。”
UCHL1是大腦中一個高度活化的酶，在請除異常蛋白的過程中扮演關鍵角色。編碼UCHL1的基因發生突變可能會導致人類運動機能缺陷。Graham實驗室過去的研究發現中風後神經細胞釋放的環戊烯酮前列腺素（cyclopentenone prostaglandins，CyPgs）可以結合UCHL1從而抑制其功能。因此Graham與同單位的神經學副教授Feng Zhang博士一起合作試圖找出UCHL1在中風中的確切作用。
研究人員創造了一種小鼠模型，他們將UCHL1基因的突變體插入小鼠基因組中以防止CyPgs的結合。隨後他們通過手術在正常小鼠和基因工程化小鼠身上模擬了中風過程，以比較兩種神經元的反應。結果發現，防止CyPgs結合UCHL1可以降低損傷的軸突的數量。進一步實驗發現中風之後保持UCHL1的活性可以幫助保持神經元和大腦組織的功能，這通過激活快速清除受損蛋白質防止進一步神經細胞損傷的細胞機制來完成。
UCHL1突變的小鼠走路、維持平衡以及其他的運動機能的恢復都有所增強。
“儘管大多數中風療法都聚焦於防止神經元死亡，但是維持軸突的完整性並降低白髓損傷對於康復同等重要。”Graham說道。“UCHL1在這個過程中扮演著關鍵角色。”Graham及其同事現在正在尋找可以通過靜脈注射阻止CyPgs結合UCHL1或者代替損傷UCHL1的藥物。
Hao Liu el al., "Role of UCHL1 in axonal injury and functional recovery after cerebral ischemia," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1821282116
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