组成型分泌的细胞外分子伴侣在神经元修复和再生中的作用

doi:10.4103/1673-5374.353483

摘要/Abstract

摘要：

蛋白质质量控制涉及许多与调节蛋白质的表达、定位、转换和降解有关的生物过程；最近研究还显示其对再生过程中干细胞的分化至关重要。组成型分泌的细胞外分子在神经元损伤和疾病中的作用还不甚明了。细胞外伴侣是由许多细胞类型表达的多功能蛋白质，包括神经系统的细胞，已知可促进蛋白质质量控制过程。这些分子发挥着多种作用，并被认为在各种压力条件下发挥着重要的保护作用，包括组织损伤、感染和局部组织炎症。文章旨在总结目前已知的细胞外伴侣在神经元修复和再生中的功能，以及直接参与神经元损伤和修复过程的4种组成型分泌的细胞外分子转甲状腺素（transthyretin）、聚集素蛋白（clusterin）、α2-巨球蛋白（α2-macroglobulin）和丝氨酸蛋白酶抑制剂（neuroserpin）的参与情况，从而提出对细胞外伴侣进行深入研究可能会产生促进神经元修复和再生的新疗法。

https://orcid.org/0000-0003-1479-1280 (Sandeep Satapathy)

Abstract: Protein quality control involves many processes that jointly act to regulate the expression, localization, turnover, and degradation of proteins, and has been highlighted in recent studies as critical to the differentiation of stem cells during regeneration. The roles of constitutively secreted extracellular chaperones in neuronal injury and disease are poorly understood. Extracellular chaperones are multifunctional proteins expressed by many cell types, including those of the nervous system, known to facilitate protein quality control processes. These molecules exert pleiotropic effects and have been implicated as playing important protective roles in a variety of stress conditions, including tissue damage, infections, and local tissue inflammation. This article aims to provide a critical review of what is currently known about the functions of extracellular chaperones in neuronal repair and regeneration and highlight future directions for this important research area. We review what is known of four constitutively secreted extracellular chaperones directly implicated in processes of neuronal damage and repair, including transthyretin, clusterin, α2-macroglobulin, and neuroserpin, and propose that investigation into the effects of these and other extracellular chaperones on neuronal repair and regeneration has the potential to yield valuable new therapies.

Key words: cell viability, clusterin, extracellular chaperones, inflammation, neuroserpin, protein misfolding, transthyretin, α2-macroglobulin

. 组成型分泌的细胞外分子伴侣在神经元修复和再生中的作用[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2023, 18(4): 769-772.

Sandeep Satapathy, Mark R. Wilson. Roles of constitutively secreted extracellular chaperones in neuronal cell repair and regeneration[J]. Neural Regeneration Research, 2023, 18(4): 769-772.

参考文献

引言

出版重点

《中国神经再生研究（英文版）》杂志为SCI、PubMed数据库收录的国际唯一一本专注神经再生领域研究的经同行评议的开放获取期刊，出版来自全球神经再生领域专业学者的前沿性基础研究及临床研究及转化医学、循证医学优秀的最新成果。

期刊出版来自于脑损伤与神经再生、脊髓损伤与神经再生、周围神经损伤与神经再生和神经退行性病与神经再生、神经影像与神经再生的相关研究。期刊关注神经损伤与再生过程中的轴突再生、突触生长、神经可塑性、神经修复和替代、神经移植等最新研究成果。尤其关注应用细胞治疗、基因治疗、生物因子治疗、药物治疗、手术治疗、康复治疗、物理疗法、组织工程、生物工程、生物材料、神经假体等干预性方法产生神经再生效果的相关研究。文章应清晰描述抑制神经元损伤、减轻神经元损伤的一系列变化，保护损伤神经元的过程、方法、程度与评价，突出从细胞分子水平以及分子生物学水平解释神经元损伤后以及预后再生的机制。

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美国生物学文摘数据库（BIOSIS previews, BP）

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OvidSP平台数据库

中国科学引文数据库（CSCD）

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延伸阅读

NRR：美澳学者提出组成型分泌的细胞外分子伴侣是神经元修复和再生潜在的干预靶点

神经元的局部组织炎症和机械损伤与错误折叠的蛋白质的聚集和随后的细胞死亡有关相对于成熟的分化细胞，再生细胞具有更高的蛋白质合成率，最近的研究强调了再生过程中干细胞有效的蛋白质质量控制的关键需求。人类间质干细胞的蛋白质组学研究也表明，在再生过程中，一些组成型分泌的细胞外分子伴侣（如α2-巨球蛋白（A2M））的分泌会选择性地增强。组成型分泌的细胞外分子伴侣（ECs）是维持蛋白质平衡系统的一个组成部分，会影响生物体修复和再生细胞和组织的能力。

美国哈佛医学院Sandeep Satapathy教授和澳大利亚伍伦贡大学的Mark R. Wilson教授在发表于《中国神经再生研究（英文版）》杂志2023年4期的综述文章中重点讨论了目前已知的细胞外伴侣在神经元修复和再生中的功能，以及直接参与神经元损伤和修复过程的4种组成型分泌的细胞外分子转甲状腺素（transthyretin）、聚集素蛋白（clusterin）、α2-巨球蛋白（α2-macroglobulin）和丝氨酸蛋白酶抑制剂（neuroserpin）的参与情况，从而提出对细胞外伴侣进行深入研究可能会产生促进神经元修复和再生的新疗法。#br# Sandeep Satapathy教授和Mark R. Wilson教授建议在未来的研究中要进一步关注以下未决问题，这将使进一步利用ECs来治疗神经元损伤和疾病成为可能：

1. 在神经元培养系统中，外源性补充组成型分泌的细胞外分子伴侣以及使用CRISPR介导的基因编辑沉默一个或多个组成型分泌的细胞外分子伴侣的表达对受体表达和神经元细胞活力有什么影响？

2. 已知在神经元生长和再生中很重要的细胞表面受体（如LRP1、整合素和神经营养受体）的表达水平是否受损伤和健康神经元中组成型分泌的细胞外分子伴侣表达的影响？

3. 组成型分泌的细胞外分子伴侣的表达水平是否影响其他已知对细胞修复和再生重要的细胞内或分泌蛋白的表达，以及神经干细胞的分化？