來自哈佛醫(yī)學(xué)院華人女科學(xué)家袁鈞英教授，與阿茲海默癥研究專家Bradley T. Hyman發(fā)表了題為“Apoptotic and non-apoptotic roles of caspases in neuronal physiology and pathophysiology”的綜述性文章，重點論述了caspases在神經(jīng)生理學(xué)與病理學(xué)方面的細(xì)胞凋亡與非細(xì)胞凋亡作用，由此引申出caspase在神經(jīng)細(xì)胞中的多重角色。相關(guān)文章公布在Nature Reviews Neuroscience雜志上。

袁鈞英教授是的華裔科學(xué)家，與施一公，饒毅等齊名。她一直從事細(xì)胞死亡的相關(guān)研究，2005年發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)胞非調(diào)亡性的程序性死亡，英文稱為necroptosis，是之一。她還獲得了美國衛(wèi)生研究所（NIH）頒發(fā)了的NIH主任獎（Director\'s Pioneer Award）。2000年起任哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院終生教授，2004年被復(fù)旦大學(xué)國家重點實驗室管理委員會批準(zhǔn)為遺傳工程國家重點實驗室海外客座教授。
Caspases是一類細(xì)胞內(nèi)半*蛋白酶（Cysteine proteases），這一酶家族的一個重要共同點就是能特異地斷開天冬氨酸殘基后的肽鍵。Caspase一詞是從Cysteine aspartic acid specific protease的字頭縮寫衍生而來，這種高度的特異性在蛋白酶中是很少見的。

自從發(fā)現(xiàn)了Caspases在細(xì)胞凋亡中的重要作用后，許多研究人員將焦點放在caspase參與生長、組織調(diào)節(jié)及不同人類疾病中的功能上了。而這篇文章則指出，在成熟神經(jīng)系統(tǒng)中，caspases不僅參與介導(dǎo)了細(xì)胞死亡，而且也包含在許多重要的神經(jīng)功能調(diào)控事件中，比如軸突修建，和突觸清除等。這些事件對于完善成熟神經(jīng)回路來說是必需的。
 

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而且在許多神經(jīng)病理過程中，caspases會被重新激活，引發(fā)細(xì)胞死亡，以及神經(jīng)細(xì)胞中的非致命性變化，因此雖然全身性caspases激活會導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，但是其局部限制性活性也許能調(diào)控活體神經(jīng)細(xì)胞的正常生理和病理過程。
細(xì)胞凋亡是維持發(fā)展及多細(xì)胞生物之完整及平衡的重要調(diào)節(jié)過程，在大腦的神經(jīng)連接發(fā)育過程中，自然地會發(fā)生軸突分支與神經(jīng)元凋亡的事件，這些事件有助神經(jīng)連接發(fā)育，之前曾有研究發(fā)現(xiàn)，β淀粉樣前蛋白APP和死亡受體6（DR6）具有激發(fā)Caspase，促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入Caspase介導(dǎo)的細(xì)胞死亡程序的功能。

與神經(jīng)元細(xì)胞凋亡不同的是，神經(jīng)元凋亡需要有caspase3參與，而軸突變性退化需要有caspase6參與，在軸突斷裂的過程中caspase被激活。DR6可局部地被表面配機(jī)體激活，配機(jī)體由營養(yǎng)因子缺乏的狀況下被釋放出來，同時研究者還鑒定出APPl是DR6的配機(jī)體。營養(yǎng)因子缺乏會激發(fā)β分泌酶（BACE）依賴的APP從表面脫落。這些發(fā)現(xiàn)證明了細(xì)胞外的APP可經(jīng)過DR6和caspase6被激活，zui終導(dǎo)致阿爾茨海默病的發(fā)生。
另外一方面，還有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)Caspases可以控制實驗鼠嗅覺神經(jīng)細(xì)胞的軸突投射和其成熟過程，這個日本研究小組發(fā)現(xiàn)Caspases能促使胎生后期的嗅覺神經(jīng)細(xì)胞的活化，而且Caspases活化的細(xì)胞中的三分之二在形態(tài)上是活細(xì)胞。

并且研究人員發(fā)現(xiàn)通過Caspases，可將促進(jìn)神經(jīng)軸突伸長的Semaphorin7A切斷。由此可知，Caspases透過Semaphorin7A的調(diào)控，能嚴(yán)密調(diào)節(jié)嗅覺神經(jīng)細(xì)胞的成熟。
這些成果都說明了caspase在神經(jīng)細(xì)胞中的多重角色，希望隨著對于caspase的更深入了解，我們能借由這一蛋白酶家族，發(fā)現(xiàn)更多更有效的治療神經(jīng)方面疾病的新方法。

來源：生物通