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大腦中產生的氣體分子一氧化氮能夠對神經元造成損傷。當大腦產生太多一氧化氮時,它導致中風和諸如阿爾茨海默病之類的神經退化性疾病加重和惡化。在一項新的研究中，來自美國桑福德-伯納姆醫(yī)學研究所（Sanford-Burnham Medical Research Institute）發(fā)現一氧化氮不僅對神經元造成損傷，而且它也關閉大腦修復機制。相關研究結果于2013年2月4日在線發(fā)表在PNAS期刊上。

論文通信作者Stuart A. Lipton博士說，“在這項研究中,我們發(fā)現關于在多種疾病中大腦內自然化學反應如何能夠導致大腦損傷——記憶和認知功能喪失——的新線索。”這項發(fā)現提示著如果人們能夠找到一種方法來逆轉一氧化氮對神經元中特定酶的影響，那么就可能能夠開發(fā)新的策略來治療中風和其他疾病。

學習和記憶部分上受到大腦中NMDA谷氨酸受體的控制。這些受體與神經細胞膜上調節(jié)鈣離子和鈉離子進出神經元的孔相結合。當這些NMDA受體遭受過度激活時，它們觸發(fā)一氧化氮產生。接著，一氧化氮通過S-亞硝基化（S-nitrosylation）反應附著到其他的蛋白上。當這些S-亞硝基化的蛋白參與細胞存活和壽命時，一氧化氮能夠導致腦細胞提前死亡，而腦細胞提前死亡是神經退化性疾病的一個特征。

在這項研究中,研究人員利用體外培養(yǎng)的神經元和活的中風模式小鼠來研究一氧化氮與協(xié)助修復神經元損傷的蛋白之間的關系。他們發(fā)現一氧化氮與酶SHP-2發(fā)生反應來抑制保護性的被稱作ERK1/2信號通路的分子級聯(lián)事件。因此，一氧化氮不僅對神經元造成損傷，而且它也阻斷大腦進行自我修復的能力。

Overproduction of nitric oxide (NO) can cause neuronal damage, contributing to the pathogenesis of several neurodegenerative diseases and stroke (i.e., focal cerebral ischemia). NO can mediate neurotoxic effects at least in part via protein S-nitrosylation, a reaction that covalently attaches NO to a cysteine thiol (or thiolate anion) to form an S-nitrosothiol. Recently, the tyrosine phosphatase Src homology region 2-containing protein tyrosine phosphatase-2 (SHP-2) and its downstream pathways have emerged as important mediators of cell survival. Here we report that in neurons and brain tissue NO can S-nitrosylate SHP-2 at its active site cysteine, forming S-nitrosylated SHP-2 (SNO–SHP-2). We found that NMDA exposure in vitro and transient focal cerebral ischemia in vivo resulted in increased levels of SNO–SHP-2. S-Nitrosylation of SHP-2 inhibited its phosphatase activity, blocking downstream activation of the neuroprotective physiological ERK1/2 pathway, thus increasing susceptibility to NMDA receptor-mediated excitotoxicity. These findings suggest that formation of SNO–SHP-2 represents a key chemical reaction contributing to excitotoxic damage in stroke and potentially other neurological disorders.