袁钧英Nature综述解析细胞凋亡

来自哈佛医学院华人女科学家袁钧英教授，与阿兹海默症研究专家Bradley T. Hyman发表了题为“Apoptotic and non-apoptotic roles of caspases in neuronal physiology and pathophysiology”的综述性文章，重点论述了caspases在神经生理学与病理学方面的细胞凋亡与非细胞凋亡作用，由此引申出caspase在神经细胞中的多重角色。相关文章公布在Nature Reviews Neuroscience杂志上。生物通 www.ebiotrade.com
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袁钧英教授是著名的华裔科学家，与施一公，饶毅等齐名。她一直从事细胞死亡的相关研究，2005年发现了一种细胞非调亡性的程序性死亡，英文称为necroptosis，是国际权威之一。她还获得了美国卫生研究所（NIH）颁发了的NIH主任先驱奖（Director\'s Pioneer Award）。2000年起任哈佛大学医学院终生教授，2004年被复旦大学国家重点实验室管理委员会批准为遗传工程国家重点实验室海外客座教授。 生物通 www.ebiotrade.com
Caspases是一类细胞内半胱氨酸蛋白酶（Cysteine proteases），这一酶家族的一个重要共同点就是能特异地断开天冬氨酸残基后的肽键。Caspase一词是从Cysteine aspartic acid specific protease的字头缩写衍生而来，这种高度的特异性在蛋白酶中是很少见的。
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自从发现了Caspases在细胞凋亡中的重要作用后，许多研究人员将焦点放在caspase参与生长、组织调节及不同人类疾病中的功能上了。而这篇文章则指出，在成熟神经系统中，caspases不仅参与介导了细胞死亡，而且也包含在许多重要的神经功能调控事件中，比如轴突修建，和突触清除等。这些事件对于完善成熟神经回路来说是必需的。
而且在许多神经病理过程中，caspases会被重新激活，引发细胞死亡，以及神经细胞中的非致命性变化，因此虽然全身性caspases激活会导致细胞凋亡，但是其局部限制性活性也许能调控活体神经细胞的正常生理和病理过程。生物通 www.ebiotrade.com
细胞凋亡是维持发展及多细胞生物之完整及平衡的重要调节过程，在大脑的神经连接发育过程中，自然地会发生轴突分支与神经元凋亡的事件，这些事件有助神经连接发育，之前曾有研究发现，β淀粉样前蛋白APP和死亡受体6（DR6）具有激发Caspase，促进细胞进入Caspase介导的细胞死亡程序的功能。
与神经元细胞凋亡不同的是，神经元凋亡需要有caspase3参与，而轴突变性退化需要有caspase6参与，在轴突断裂的过程中caspase被激活。DR6可局部地被表面配机体激活，配机体由营养因子缺乏的状况下被释放出来，同时研究者还鉴定出APPl是DR6的配机体。营养因子缺乏会激发β分泌酶（BACE）依赖的APP从表面脱落。这些发现证明了细胞外的APP可经过DR6和caspase6被激活，最终导致阿尔茨海默病的发生。生物通 www.ebiotrade.com
另外一方面，还有科学家发现Caspases可以控制实验鼠嗅觉神经细胞的轴突投射和其成熟过程，这个日本研究小组发现Caspases能促使胎生后期的嗅觉神经细胞的活化，而且Caspases活化的细胞中的三分之二在形态上是活细胞。
并且研究人员发现通过Caspases，可将促进神经轴突伸长的Semaphorin7A切断。由此可知，Caspases透过Semaphorin7A的调控，能严密调节嗅觉神经细胞的成熟。生物通 www.ebiotrade.com
这些成果都说明了caspase在神经细胞中的多重角色，希望随着对于caspase的更深入了解，我们能借由这一蛋白酶家族，发现更多更有效的治疗神经方面疾病的新方法。