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在神經(jīng)炎癥中，免疫細(xì)胞如白細(xì)胞穿過血腦屏障。其中一個關(guān)鍵是明膠酶基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）-2和-9。到目前為止，參與該過程的這些酶的底物是未知的。現(xiàn)在，使用靈敏的基于質(zhì)譜的分泌組方法，明斯特大學(xué)和波恩大學(xué)醫(yī)院（UKB）的研究人員成功地鑒定了數(shù)百種從星形膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞表面裂解的此類分子。在這樣做的過程中，他們已經(jīng)產(chǎn)生了一個獨(dú)特的MMP-2/-9底物數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫對屏障的形成和維持以及星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元之間的通信具有特異性，研究結(jié)果已發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

腦血管內(nèi)壁上的內(nèi)皮細(xì)胞通過緊密連接的連接形成對腦的保護(hù)屏障。然而，如果沒有潛在的星形膠質(zhì)細(xì)胞（一種形式的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞），則無法形成完全功能的血腦屏障（BBB）。在神經(jīng)炎癥中，內(nèi)皮和星形膠質(zhì)細(xì)胞層在分子和功能上是入侵白色細(xì)胞（稱為白細(xì)胞）的兩個不同的屏障。然而，對多發(fā)性硬化癥（MS）的研究表明，直到免疫細(xì)胞也穿透星形膠質(zhì)細(xì)胞層，疾病癥狀才會發(fā)展。

已知明膠酶、基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）-2和-9在神經(jīng)炎癥期間調(diào)節(jié)白細(xì)胞侵入腦。因此，這兩種蛋白質(zhì)切割酶的活性是這些免疫細(xì)胞侵入腦實(shí)質(zhì)的早期標(biāo)志物-迄今為止，是正在進(jìn)行的神經(jīng)炎癥的唯一特異性標(biāo)志物。證據(jù)表明MMP-2和MMP-9對BBB既有積極作用，也有消極作用。因此，破譯它們在腦實(shí)質(zhì)邊界的底物特異性將有助于理解星形膠質(zhì)細(xì)胞屏障功能所必需的分子過程。

鑒定酶切割位點(diǎn)是一個挑戰(zhàn)。該研究小組依靠質(zhì)譜（MS）等技術(shù)的最新進(jìn)展來分析分泌組，一種可以全面檢測細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)的方法。在這項(xiàng)研究中，他們進(jìn)一步開發(fā)了這種方法來鑒定細(xì)胞膜相關(guān)蛋白的蛋白水解裂解?！拔覀兊姆椒z測細(xì)胞外釋放的蛋白質(zhì)片段，而不依賴于生化富集，因此特別敏感。使用定制的分泌組MS方法，研究小組確定了MMP-2/MMP-9從星形膠質(zhì)細(xì)胞表面釋放的兩類主要化合物。在多發(fā)性硬化癥的小鼠模型和人MS樣品中進(jìn)行這些神經(jīng)炎癥的新底物的驗(yàn)證。

總的來說，分泌組MS方法與星形膠質(zhì)細(xì)胞屏障的知識的組合提供了一個獨(dú)特的數(shù)據(jù)庫，以前未知的明膠酶底物，可能有助于星形膠質(zhì)細(xì)胞邊界的屏障功能。此外，有證據(jù)表明MMP-2/MMP-9活性也可能影響星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元之間的通信。“我們的方法來確定蛋白水解過程控制星形膠質(zhì)細(xì)胞屏障功能的作品，并提供了機(jī)會，為未來的研究，以了解星形膠質(zhì)細(xì)胞屏障的分子性質(zhì)及其對BBB的貢獻(xiàn)。