硒保護大腦中的特定中間神經(jīng)元

就在200年前，瑞典科學家JönsJacobBerzelius發(fā)現(xiàn)了微量元素硒，他以月亮女神Selene的名字命名。除了工業(yè)應用，硒是人體必需的微量元素，對人類，許多動物和一些細菌都是必不可少的。由HelmholtzZentrumMünchen發(fā)育遺傳學研究所(IDG)研究組組長Marcus Conrad博士領(lǐng)導的研究小組首次展示了為什么硒是哺乳動物的限制因素。

科學的“副漁獲物”解決了幾十年前的謎團

多年來，科學家一直在研究一種新型細胞死亡過程，稱為鐵上瞼下垂。在這種情況下，通常含有氨基酸硒代半胱氨酸形式的硒的酶GPX4起重要作用。

為了更好地理解GPX4在這一死亡過程中的作用，我們建立并研究了酶被修飾的小鼠模型，“研究負責人康拉德說。”在其中一個模型中，我們觀察到用硒替代硒的小鼠由于神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，GPX4中的硫不能存活超過三周。“

在尋找潛在原因的過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)了大腦中特殊神經(jīng)元的一個獨特亞群，當缺乏含硒GPX4時，這些神經(jīng)元不存在。“在進一步的研究中，我們能夠證明這些神經(jīng)元在出生后發(fā)育過程中失去了，當時硫含有 - 而不是含有硒的GPX4，”第一作者伊琳娜·英戈爾德說。

此外，科學家們能夠證明，鐵蛋白沉積癥是由氧化應激引發(fā)的，已知氧化應激例如在細胞的高代謝活動和高神經(jīng)元活動期間發(fā)生。“我們的研究首次表明，硒是特定類型中間神經(jīng)元出生后發(fā)育的必要因素，”IDG的科學家何塞·佩德羅·弗里德曼·安吉利博士說。“含硒的GPX4可保護這些特化神經(jīng)元免受氧化應激和鐵轉(zhuǎn)移細胞死亡。”

因此，該研究解釋了為什么某些硒酶在某些生物(包括哺乳動物)中是必需的，而它們在其他生物中是可有可無的，例如真菌和高等植物。在未來的調(diào)查中，研究負責人馬庫斯康拉德及其團隊的目標是研究細胞如何觸發(fā)細胞凋亡。作為一項長期目標，他希望闡明ferroptosis在各種疾病狀況中的作用，以便能夠減輕目前難以解決的疾病，如癌癥或神經(jīng)退行性疾病。

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