缺乏蛋白质如何帮助人们更好地应对中风的后果

星形胶质细胞是大脑中的星形细胞，在维持血脑屏障、为神经细胞提供营养物质和清除代谢产物方面发挥着重要作用。超过50%的胶质细胞是大脑中的支持细胞，直到最近，胶质细胞还被认为是一种将神经细胞粘合在一起的“胶水”。但近年来，这种观点发生了巨大变化，尤其是对于星形胶质细胞。

星形胶质细胞现在被认为在信号转导在大脑中通过它们的辐射分支(称为星形胶质细胞卷须)，它们调节神经细胞和血管之间的接触。在其他重要的组成部分中，蛋白质Ezrin大量存在于星形胶质细胞的卷须中。这表明Ezrin对大脑神经元发育过程中的星形胶质细胞功能也很重要。虽然在体外细胞培养中对Ezrin进行了广泛的研究，但到目前为止，很少有关于该蛋白在星形胶质细胞中的作用的体内研究。

在最近的一项研究中，由德国耶拿莱布尼茨衰老研究所-弗里茨·李普曼研究所(FLI)的海伦·莫里森教授领导的“神经再生”研究小组现在发现了Ezrin在其中所起的作用大脑发育以及它的缺失如何让大脑做好准备，以最大限度地减少压力后的损伤，比如中风。这项研究最近发表在神经胶质．

Ezrin在大脑发育中起什么作用?

莫里森教授报告说:“正如我们从自己的研究中知道的那样，在发育中的大脑中，Ezrin主要存在于发育中的神经元中，也存在于成人大脑中星形胶质细胞的外周突出物中。”“但到目前为止，还没有关于其对神经系统功能重要性的全面体内研究。”

因此，作为博士研究项目的一部分，在神经系统中缺乏蛋白质Ezrin的小鼠身上进行了体内研究。研究主要集中在大脑皮层。为了更详细地研究Ezrin在大脑发育和成人中的作用，特别注意了星形胶质细胞及其卷须大脑功能．

Ezrin缺乏不会影响大脑发育

“尽管缺乏Ezrin，但小鼠发育完全正常，我们最初感到非常惊讶。与野生型小鼠相比，它们在学习或记忆方面也没有表现出明显的缺陷，”Stephan Schacke博士说，他的博士论文就是关于这个主题的。

“从表面上看，随着大脑的发育，与Ezrin非常相似的结构和功能相关的蛋白质会接管其缺失的功能，从而抵消其损失。”只有在探索新环境时，转基因小鼠才表现出不同的、缓慢的行为，这表明神经元发生了变化信号处理．

Ezrin缺乏影响谷氨酸代谢和改变星形胶质细胞的形状

组织学方法和蛋白质组分析能够证明，缺乏Ezrin会改变重要的细胞生物学过程，如谷氨酸代谢。谷氨酸是中枢神经系统中最重要的兴奋性神经递质之一，对信号传递至关重要神经细胞．

信号传递的强度受谷氨酸释放量和神经递质被重新吸收(从而传递结束)的时间长短等因素的控制。在信号传递中，GLAST蛋白起着重要的作用，它直接参与谷氨酸再摄取。在没有Ezrin的情况下，GLAST的数量增加，这可能加速了谷氨酸的再摄取。结果，信号传输既减弱又缩短。这可能解释了转基因小鼠探索行为较慢的原因。

Ezrin的缺乏也会导致GFAP的上调，GFAP是一种胶质丝蛋白，也存在于星形胶质细胞中，负责它们的机械特性、运动性和细胞形状。GFAP水平的增加表明星形胶质细胞在外观上发生了形态变化，并采取了“反应状态”，这在脑损伤或疾病中也可见到。

失去Ezrin有助于预防中风吗?

在随后的研究中，研究人员发现，与野生型小鼠相比，小鼠体内的变化星形胶质细胞由Ezrin缺失引发的免疫反应更好地保护这些小鼠免受应激，如缺血性中风大脑由于动脉阻塞而不能再提供充足的血液和氧气。

莫里森教授解释说:“这些小鼠比它们的野生型亲戚更能承受中风，因为由于GLAST的上调，它们已经学会了减轻神经递质(尤其是谷氨酸)的危害和毒性，如果剂量过高，谷氨酸会导致刺激过载和神经元死亡。”

“因此，我们的研究不仅首次对Ezrin蛋白对我们体内星形胶质细胞功能的重要性提供了重要的见解，而且还指出了一种可能的方法，如果神经元兴奋性毒性(过度谷氨酸积累引起的神经元损伤和死亡)可以有效预防，则可以改善中风后的治疗结果。”进一步的研究将探索这种可能性。