植物的抗逆境能力眾所周知，比如抗干旱、抗高鹽、抗高溫、抗低氧等。其體內(nèi)產(chǎn)生的抗逆境激素是調(diào)節(jié)植物生長和發(fā)育、促進脫落和休眠、加速衰老和節(jié)約水分等過程的關(guān)鍵分子。那么動物除了使用逃避等方法抗逆境外，是否也利用與植物相同的機制抵抗來自內(nèi)外界的不利因素哪？最近，南方科技大學生物系、神經(jīng)與認知科學研究中心侯圣陶教授課題組在這令人關(guān)注的研究領(lǐng)域取得成果。

侯圣陶教授團隊經(jīng)過3年的研究，首次證明植物中出現(xiàn)的抗逆境激素紅花菜豆酸在動物大腦內(nèi)大量存在，是腦損傷誘發(fā)的內(nèi)源性應激保護分子。課題組在人、大鼠和小鼠腦組織以及腦脊液里發(fā)現(xiàn)了大量的紅花菜豆酸，而且紅花菜豆酸的含量隨著腦缺血、缺氧損傷的時間而迅速上升。通過質(zhì)譜比較分析后發(fā)現(xiàn)大腦里的PA都來自內(nèi)源性腦組織而并非來自食物。免疫組化分析發(fā)現(xiàn)大腦的PA主要來源于脈絡叢，這個發(fā)現(xiàn)也解釋了為什么紅花菜豆酸在腦脊液內(nèi)的含量高出腦間質(zhì)組織。尤其重要的是，腦缺血缺氧造成的紅花菜豆酸升高具有神經(jīng)保護作用。課題組通過電生理等手段初步確定了紅花菜豆酸的神經(jīng)保護作用的分子機理。該團隊的相關(guān)文章最近在生命科學世界一流期刊JournalofBiologicalChemistry上發(fā)表。該期刊也是NatureIndex收錄的68本刊物之一。

圖：小鼠大腦腦室內(nèi)脈絡叢含有大量紅花菜豆酸（紅色標記）

這些令人振奮的新發(fā)現(xiàn)，打開了探討植物應激激素在動物大腦的功能和作用之門，展示了動、植物有可能利用同樣的分子和機制來應激、抗逆。研究植物應激激素在動物神經(jīng)系統(tǒng)的功能和作用是一個嶄新的方向，目前國內(nèi)外上未見報道，對探討動物應激機制進化具有深遠的理論和創(chuàng)新意義，同時，也提供認識大腦出血、缺血性卒中所引起的神經(jīng)細胞功能損傷的分子機制提供新的途徑，為發(fā)現(xiàn)新的藥物靶點和生物學標志物提供理論依據(jù)。與此相關(guān)研究迄今未見文獻報道，具有較高的前沿性、技術(shù)創(chuàng)新性和科學研究價值。

這一研究工作得到了來自國家自然基金面上項目，國家神經(jīng)科學重點實驗室開放課題，深圳市科創(chuàng)委基礎(chǔ)研究項目等支持，同時也得到了加拿大國家研究院植物研究所的合作支持。

背景知識：

腦卒中已經(jīng)成為嚴重危害人類健康的三大疾病之一。世界衛(wèi)生組織WHO最新數(shù)據(jù)表明，全球每6秒鐘就有一個人發(fā)生腦卒中，其中75%以上患者致殘，如偏癱、失語、失明等。腦卒中具有“四高”特點：高發(fā)病率、高死亡率、高復發(fā)率和高致殘率，已經(jīng)成為嚴重威脅居民健康水平的重大疾病。中國是全世界腦血管病死亡率最高的國家（甚至高出歐美國家4倍），據(jù)衛(wèi)生部疾控局2011年數(shù)據(jù)表明，中國腦卒中正以每年接近9%的速度上升，它已經(jīng)成為中國位居第一的致病死因。腦卒中每年造成的各種直接和間接經(jīng)濟損失高達數(shù)百億元，成為家庭和中國公共衛(wèi)生事業(yè)的巨大經(jīng)濟負擔。因此，積極開展治療腦卒中的研究，闡明腦卒中發(fā)生、發(fā)展的深層分子機制，確定腦卒中誘發(fā)腦損傷生物學標志物、尋找有效治療腦卒中的方法與手段是國家實現(xiàn)全面小康事業(yè)刻不容緩的目標之一。

目前，臨床治療腦卒中的藥物除了臨床使用時間窗極為有限的通栓藥tPA（tissuePlasminogenActivator）之外，并無其他有效的神經(jīng)細胞保護劑，也沒有具有促進神經(jīng)功能恢復的治療藥物。腦卒中病發(fā)后的治療時間窗極短;如果錯過，將導致不可逆神經(jīng)細胞損傷，且通栓藥物也失去其功效。因此，探索腦卒中誘發(fā)的內(nèi)源性神經(jīng)保護分子和機理,深入理解大腦自我保護機制、發(fā)現(xiàn)保護神經(jīng)細胞的藥物靶點和開發(fā)有效的治療腦卒中的方法，是腦卒中疾病研究的重點和熱點問題。