冬眠的松鼠啟示科學家找到中風恢復藥物

　　在與中風造成的腦損傷作斗爭的過程中，研究人員發現了一個看似不可能的靈感來源——冬眠的地棲松鼠。

　　雖然動物的大腦在冬眠過程中經歷了顯著的血流減緩，就像某些中風后的人類病人一樣，大腦細胞中氧氣和血糖等生存所需要的營養會減少。但地棲松鼠從它們的冬眠中蘇醒后，沒有受到任何不良影響。

　　發現松鼠安全冬眠的秘密

　　美國NIH的國立神經疾病和中風研究所（NINDS）的項目主任Francesca Bosetti博士說：“幾十年來，科學家一直在尋找一種有效的中風后大腦保護療法，但毫無效果。如果在以后的實驗中該化合物能夠成功地減少腦組織的死亡，和進一步提高大腦的恢復能力，則可能成為缺血性腦卒中后保護腦細胞的新方法。”

　　最近，在NINDS 的John Hallenbeck博士帶領下的研究團隊，從某種冬眠的地棲松鼠中發現一個稱為SUMO化的細胞過程。Hallenbeck博士猜測這就是造成動物在大腦血流量減少的冬眠中存活下來的機制，隨后細胞和小鼠的實驗證實了他的猜測。

　　研究的第一作者Joshua Bernstock說：“如果我們能了解冬眠中用來保護大腦的過程，我們就可以幫助人們在中風后恢復。”

　　篩選中風后保護大腦的化合物

　　SUMO化發生在酶催化一種稱為小泛素樣修飾（SUMO）的分子標記到蛋白質上去的時候。其他稱為SUMO特異蛋白酶（SENPs）的酶可以分離這些標簽，從而降低SUMO化修飾。在目前的研究中，Bernstock和他的同事聯手在NIH的國家推進轉化科學研究中心（NCATS）檢測了超過4000個的分子集合，是否可以通過阻斷一種叫做SENP2的SENP而促進SUMO化修飾，從而在缺乏維持生命的物質時保護細胞。

　　研究人員首先使用一個自動化的過程，來檢測化合物是否能阻止SENP2切斷一個微小的金屬珠和人工SUMO蛋白的連接。這個系統伴隨著隨著計算機建模和細胞內外的進一步測試，幾千個候選分子下降到八個。其中的兩個：依布硒（ebselen）和6-硫鳥嘌呤（6-thioguanine），被發現能夠在大鼠細胞中增強SUMO化修飾，并保持它們在氧氣和葡萄糖缺乏時能夠存活。

　　最終的實驗結果表明，和對照相比依布硒能夠增強健康小鼠大腦中的SUMO化修飾。沒有測試6-硫鳥嘌呤的原因是因為它是一個有副作用的化療藥物，不適合作為一個潛在的卒中治療劑。研究人員現在計劃測試依布硒是否可以保護腦卒中動物模型的大腦。

　　因為SUMO化影響各種分子，Bernstock相信他們團隊的做法，可以激發類似試圖通過靶向各種途徑的治療神經系統疾病的想法。他也希望這將促使別人多了解自然模型，比如他和Hallenbeck博士做的地棲松鼠。