保护大脑中的中间神经元

就在200年前，瑞典科学家JönsJacobBerzelius发现了微量元素硒，他以月亮女神Selene命名。除了工业应用，硒是人体必需的微量元素，对人类，许多动物和一些细菌都是必不可少的。由HelmholtzZentrumMünchen发育遗传研究所(IDG)研究组负责人Marcus Conrad博士领导的研究小组首次展示了为什么硒是哺乳动物的限制因素。科学的“副渔获物”解决了数十年前的神秘面纱多年来，科学家们一直在研究一种新型细胞死亡过程，称为视杆细胞病。在这种情况下，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。

为了更好地理解GPX4在这个死亡过程中的作用，我们建立并研究了酶被修饰的小鼠模型，“研究负责人康拉德说。”在其中一个模型中，我们观察到用硒替代硒的小鼠由于神经系统并发症，GPX4中的硫不能存活超过三周。“在寻找潜在原因的过程中，研究人员发现了大脑中特殊神经元的一个独特亚群，当缺乏含硒GPX4时，这些神经元不存在。“在进一步的研究中，我们能够证明这些神经元在出生后的发育过程中失去了，当时硫含有 - 而不是含有硒的GPX4，”第一作者伊琳娜·英戈尔德说。

此外，科学家们能够证明，铁氧体病是由氧化应激引发的，已知氧化应激例如在细胞的高代谢活动和高神经元活动期间发生。“我们的研究首次表明，硒是特定类型中间神经元出生后发育的重要因素，”IDG的科学家何塞·佩德罗·弗里德曼·安吉利博士说。“含硒的GPX4可保护这些特化神经元免受氧化应激和铁转移细胞死亡。”

因此，该研究解释了为什么某些硒酶在某些生物(包括哺乳动物)中是必需的，而它们在其他生物中是可有可无的，例如真菌和高等植物。在未来的调查中，研究负责人Marcus Conrad和他的团队旨在研究如何在细胞中触发细胞凋亡。作为一项长期目标，他希望阐明ferroptosis在各种疾病状况中的作用，以便能够减轻目前难以解决的疾病，如癌症或神经退行性疾病。