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德国波恩大学Wolfram Kunz教授讲述大脑中调控氧化应激的硒蛋白

发布时间:2022-06-27来源:

(水产学院通讯员吴淑敏供图杨惠敏)6月22日,德国Bonn University的Wolfram S. Kunz教授做客水产讲坛,以“Thioredoxin reductases-important Selenoproteins for control of oxidative stress in brain(硫氧还蛋白还原酶——大脑中调控氧化应激的重要硒蛋白)”为主题开展学术报告,水产学院师生近百人参加了此次线上报告会,会议由水产学院教授罗智主持。

Wolfram Kunz教授主要从线粒体在ROS产生中的作用,ROS损伤与癫痫的相关性,O2-的产生部位,ROS解毒的组织依赖性等方面进行讲述。

Wolfram Kunz教授首先介绍了线粒体在活性氧(ROS,Reactive oxygen species)产生和清除中的作用及其与癫痫的相关性;硒蛋白TXNRD2保护大脑中线粒体免受ROS的损害;硒蛋白TXNRD1突变与癫痫有关。

接着,Wolfram Kunz教授阐述三种ROS(超氧阴离子O2-;过氧化氢H2O2;羟自由基OH-)的形成途径,并指出过氧化氢酶、硫氧还蛋白还原酶(TXNRD1和TXNRD2)、谷胱甘肽过氧化物酶(Gpx1- Gpx4)在清除H2O2中起着重要作用。

Wolfram Kunz教授探讨线粒体在ROS产生中的作用。线粒体呼吸链产生副产物O2-,一些黄素蛋白如NADPH氧化酶也会产生ROS;ROS诱导的线粒体损伤可引发细胞死亡(凋亡或坏死),被认为是与癫痫高度相关的兴奋毒性神经变性的一个重要因素;ROS信号在调控代谢和发育方面发挥着重要作用。

Wolfram Kunz教授指出,在ROS损伤与癫痫的相关性研究中,海马硬化(局灶性癫痫最常见形式)中可以检测到ROS引起的神经元损伤。比如CA3区顺乌头酸酶活性降低,观察到细胞色素氧化酶(Cytochrome oxidase,COX)阴性神经元,检测到mt DNA缺失,缺失断点指向ROS损伤。

Wolfram Kunz教授指出,线粒体复合物I产生的O2-对大脑非常重要,其很可能发生在复合物I的黄素单核苷酸(flavin mononucleotide,FMN)。线粒体复合物III生成的O2-对大脑也很重要。

Wolfram Kunz教授指出,在大脑线粒体中,TrxR2与高效的ROS解毒高度相关;在肝脏线粒体中,大部分ROS由Gpx1解毒;在RBM中,线粒体ROS优先由线粒体解毒反应解毒,而线粒体外H2O2解毒效果差。

Wolfram Kunz教授指出,TXNRD1突变与癫痫有关。他在一个癫痫患者家族中发现了同源的TXNRD1突变;该突变减少了该蛋白的75Se标记,并以非竞争性方式降低了其活性;这导致患者的细胞对氧化应激的敏感性增加,从而导致癫痫。

Wolfram Kunz教授总结到,氧化应激是导致癫痫的一个重要原因;硒蛋白TXNRD1和TXNRD2能非常有效地清除大脑中的过氧化氢,过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物作用则不那么重要;TXNRD1突变与最常见癫痫形式有关。

报告结束后,参会师生对本次报告内容表现出了极大的兴趣,并争相提问,线上讨论氛围热列。

【背景资料】

德国Bonn University教授(W2 professor),博士生导师。1983年在Moscow State University获得生物化学专业博士学位。1983年-1997年在德国Magdeburg University任教。1998年入职Bonn University并担任神经化学系主任,Kunz教授2008年至今一直是Bonn University的W2 professor。Kunz教授在国际著名期刊发表231篇论文,H指数66。Kunz教授目前是国际SCI源刊Cells和Genes(Basel)编委会的成员,是Nature Genetics、Nature Medicine和Nature Neuroscience等国际52份著名期刊的审稿专家。

审核人:罗智

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