大脑由四种主要类型的脑细胞组成。神经元、少突胶质细胞、小胶质细胞和星形胶质细胞。神经元(神经细胞)是一种特殊的细胞，通过电信号处理和传递“信息”。少突胶质细胞是包裹在神经元周围并形成一层绝缘层(髓磷脂)的细胞，髓磷脂有助于传递神经元的“信息”;小胶质细胞是形成大脑免疫系统的细胞。这里我们着重于第四种被称为星形胶质细胞的细胞。星形胶质细胞是大脑中数量最多、种类最多的细胞类型，在大脑环境的形成和维持以及控制神经元发育中起着重要作用。

图1所示。细胞因子介导的星形胶质细胞fractalkine释放增加的可能机制综述。IL-1β和/或TNFα信号通过NF-κB引起fractalkine的de-novo合成。然后它被运送到细胞表面，在那里它可以被ADAM10切割。p38MAPK可能同时被磷酸化(激活)，这与ADAM10的细胞内“尾巴”相互作用，导致其转换为活性形式。

所有脑细胞的表面都有许多不同的蛋白质，称为受体，用于与其他细胞交流。这些受体被其他细胞表面表达的分子(也包括蛋白质)激活。根据环境的不同，所有的细胞都有能力调节一个分子是否被表达。这是一个流体过程，因为内部细胞机器不断地制造和替换蛋白质，将新蛋白质运送到表面，并收回其他蛋白质并回收它们。细胞表面的这些分子也可以从细胞中释放出来，并与它们相应的受体结合，这些受体可以位于遥远的细胞上。

这项研究着眼于星形胶质细胞表达的一种叫做fractalkine的特殊分子。在这里，我们想研究这个分子是如何从细胞中切割出来的，这样它就可以把信息传递给大脑中的其他细胞。蛋白酶是一组特殊蛋白质的名称，其功能是切断将这些分子连接在一起的键。在培养皿中培养的纯星形胶质细胞可以受到白细胞介素-1β (IL-1β)、肿瘤坏死因子-α (TNFα)和干扰素-γ (IFNγ)等炎症分子的刺激。这些炎症分子模拟大脑对病原体或细胞损伤的反应，这可以导致星形胶质细胞表面释放fractalkine。通过首先将星形胶质细胞暴露于特定的合成抑制剂中，这将阻断特定蛋白酶的功能，我们推断出ADAM10是在炎症条件下负责从星形胶质细胞表面切割裂裂肽分子的主要蛋白酶。我们还试图揭示一些参与fractalkine初始生产的细胞内机制。再一次，通过使用细胞内分子的特定抑制剂，我们发现一种叫做p38的蛋白质可以帮助ADAM10从细胞表面释放fractalkine。此外，我们还发现，当星形胶质细胞暴露于炎症分子IL-1β、TNFα和IFNγ时，一种名为NFκB的转录因子参与了fractalkine的初始产生。转录因子是与我们的DNA结合并控制某些蛋白质由我们的DNA合成的速率的分子。

更多地了解fractalkine是如何从星形胶质细胞中产生和释放的(与其他细胞相比)，将有助于我们更好地了解它在健康大脑中的功能，以及它在脑部疾病中是有益还是有害。

辛妮奥沙利文
药物开发，都柏林圣三一学院医学院，都柏林，爱尔兰

出版

在人类星形胶质细胞的促炎条件下，p38和ADAM10蛋白酶介导Fractalkine脱落。
O 'Sullivan SA, Gasparini F, Mir AK, Dev KK
神经炎症，2016年8月22日

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