SUMO化修饰在全身麻醉药物调节谷氨酸释放中的作用

SUMO (small ubiquitin-related modifier)是类泛素蛋白家族成员之一，近年来发现在神经系统中发挥着重要作用，然而其是否在全麻药物机理中发挥作用，目前尚不清楚。全麻机制是使兴奋性神经元受抑制和抑制性突触传递增加的共同结果，其中通过抑制谷氨酸在中枢的释放降低兴奋性神经元的活性是很重要的环节。我们最新发表的文章揭示了氯化钾模拟钙内流能上调神经元细胞整体SUMO化水平，2009年有研究报道体外重组的SUMO蛋白能够显著降低氯化钾处理引起的谷氨酸释放。我们最近又发现异丙酚能特异性增加神经元细胞的SUMO化修饰。本研究拟通过对SUMO化修饰在全麻药物调节谷氨酸释放中的作用及机制探讨，通过整体及细胞水平研究，进一步深入阐明全麻药物的作用机理。本研究是国内外首次从SUMO化修饰这一蛋白质翻译后修饰的全新角度探讨全麻机制，将是对全麻药物蛋白质学说的一个有力的补充和丰富。

本课题从SUMO化修的全新角度，研究丙泊酚对细胞蛋白SUMO化修饰及钙内流变化，探讨丙泊酚的全麻机制。研究发现丙泊酚诱导 SUMO1化修饰水平呈时间依赖性及浓度依赖性增加， 60min变化显著。丙泊酚对SUMO2/3细胞系无此效应。丙泊酚引起细胞钙内流与对照组相比呈双向性变化，其中抑制相的出现与细胞内SUMO1水平变化趋势相同。转入野生型SENP1丙泊酚对其钙内流影响的双向性作用消失。给予NEM后，可以显著增加丙泊酚诱导的钙内流。双侧海马CA1区注射NEM可以明显缩短丙泊酚单次注射的维持时长。NEM组在丙泊酚麻醉期间脑电指数及波形有显著不同。结果说明丙泊酚通过诱导SUMO1-SHSY5Y细胞SUMO1化修饰水平表达增加抑制神经细胞细胞钙内流的变化；海马CA1区蛋白SUMO化水平的变化可能参与了丙泊酚全身麻醉效应的维持。