目的 观察缺血缺氧状态下不同低温对人神经母细胞瘤细胞(SHSY5Y)表达小泛素样修饰蛋白(SUMO)化相关蛋白的影响,探讨SUMO化在深低温停循环(DHCA)过程中对人神经系统的保护作用.方法 在18℃、26℃、30℃、37℃环境中进行4 h缺氧的细胞与正常培养细胞对比,观察细胞缺氧后形态,微板法检测再灌注24 h后培养液中乳酸脱氢酶(LDH)水平,WestemBlot检测缺氧后UBC9、SUMO1、SUMO2/3水平及再灌注24 h后caspase-3水平,qPCR检测缺氧后UBC9的mRNA表达情况.结果 LDH检测结果示,糖氧剥夺(OGD)4h使LDH漏出量显著增加,低温可减少LDH漏出(P＜0.05,n = 6). Western Blot结果显示,与37℃ OGD组相比,低温干预可上调结合态SUMO1表达,温度越低表达量越高,18℃组明显高于30℃组(P＜0.05,n = 6),但18℃组与26℃组差异无统计学意义(P＞0.05,n=6);低温干预可同时上调结合态及游离态SUMO2/3表达(P＜0.05,n = 6),但与37℃ OGD组相比,并不额外增加SUMO2/3蛋白结合游离比(P ＞0.05,n = 6);OGD和低温对UBC9蛋白表达影响均不显著(P＞0.05,n = 6);OGD损伤4h再灌注24h后Caspase-3蛋白水平明显上调,低温干预下调Caspase-3表达(P＜0.05,n = 6).qPCR结果显示,OGD和低温对UBC9蛋白表达影响均不显著(P＞0.05,n = 3).结论 细胞遭受缺血缺氧时,低温可增加SUMO蛋白整体表达水平,提高SUMO1蛋白结合能力,提高神经细胞抗缺血缺氧耐受能力.短时间缺血缺氧情况下,26℃和30℃的神经保护作用与18℃深低温效果相近.

小泛素相关修饰蛋白(SUMOs)是近年来新发现的一类重要的蛋白质翻译后修饰蛋白,类泛素化修饰(Sumoylation)在人体多种生物学活动过程中发挥重要作用.周围神经损伤临床常见,损伤后修复再生是一个相当复杂的过程,本文拟对SUMO化修饰在周围神经损伤再生过程中作用的最新研究作一综述.

目的 评价选择性脑低温对大鼠脑缺血再灌注时皮质小泛素样修饰蛋白(SUMO)化的影响.方法 清洁级健康雄性SD大鼠120只,8周龄,体重200～ 250 g,采用随机数字表法分为4组(n=30):假手术组(S组)、缺血再灌注组(I/R组)、选择性脑低温组(H组)和37℃生理盐水组(N组).采用线栓法阻断大鼠右侧大脑中动脉,缺血2h后I/R组拔除线栓恢复灌注,H组拔除线栓即刻由右侧颈内动脉以100 ml·kg-1·h-1速率输注10～13℃生理盐水20 min,N组以同样速率输注37℃生理盐水20 min.于再灌注后6、24和48 h时进行神经功能缺陷评分,采用TUNEL法检测缺血侧皮质细胞凋亡率,Western blot法测定缺血侧皮质SUMO特异性蛋白酶3(SENP3)、结合状态SUMO2/3表达水平.结果 与S组比较,其余3组大鼠各时点神经功能缺陷评分和细胞凋亡率升高,结合状态SUMO2/3表达上调,I/R组和N组SENP3表达上调,H组SENP3表达下调(P＜0.01);与I/R组比较,H组神经功能缺陷评分和细胞凋亡率降低,结合状态SUMO2/3表达上调,SENP3表达下调(P＜0.05).结论 选择性脑低温减轻大鼠脑缺血再灌注损伤的机制与其增强皮质SUMO化有关.

小泛素样修饰蛋白(SUMO)是一种与泛素结构类似的蛋白,其主要参与蛋白的翻译后修饰.SUMO化是指SUMO通过泛素样特异性蛋白酶1(Ulp1)、E1激活酶、E2结合酶和E3连接酶,使自身经历成熟、激活、结合和连接4个步骤最终共价结合至靶蛋白的特定赖氨酸位点上,使靶蛋白活性发生改变,进而参与调节多种细胞功能,如转录调控、胚胎发育调节、细胞应激、维持染色质结构及基因组稳定性等.近年来发现SUMO化修饰也广泛参与DNA的损伤修复,尤其是DNA损伤类型最为严重的DNA双链断裂(DSBs),SUMO几乎参与了其修复的全过程,因此SUMO化修饰在DNA损伤修复中的作用已成为研究热点.对近年来SUMO化修饰调控DSBs修复的研究进展作一综述.