国际学术期刊Cell子刊系列杂志Developmental Cell在2014年8月25日一期发表了我院神经发育与代谢研究室肖波教授研究组的文章--Developmental and Activity-Dependent Expression of LanCL1 Confers Antioxidant Activity Required for Neuronal Survival (Featured article)，这是该研究组继2011年在该杂志发表“Rheb1 is required for mTORC1 and myelination in postnatal brain development”论文后的又一重要科研成果。该工作揭示了一个特异地在神经细胞抵抗氧化应激中起重要作用的LanCL家族成员——LanCL1的功能及其神经细胞保护机制。

从低等生物（细菌）到人，细胞在新陈代谢过程中会不可避免地产生一类被称为活性氧（Reactive oxygen species，ROS）的物质。ROS的产生，一方面对于细胞正常生理功能的发挥是必需的，另一方面，如果它在细胞中的含量不能得到有效控制，就会导致氧化应激的发生，进而造成一系列蛋白质、脂质以及核酸的氧化损伤，并可能最终导致细胞凋亡的发生。因此，在长期的进化过程中，细胞产生了一系列的氧化防御机制来清除多余的ROS，以保护细胞抵抗氧化应激。神经元对氧化应激特别敏感，因为神经元在维持其活跃的神经活性的过程中，会伴随着大量ROS的产生。目前研究表明，ROS在神经元中大量累积，是一系列神经退行性病变重要的发病机理，如衰老、阿尔茨海默病和帕金森病等。因此研究如何保护神经细胞抵抗氧化应激对于多种神经退行性相关疾病的防治具有重要意义。

现在，肖波教授带领的研究团队发现进化上高度保守的基因LanCL1在神经细胞抵抗氧化应激中具有重要作用。该研究组成员黄超、陈米娜、庞德江等通过构建LanCL1的条件性敲除/敲入小鼠，采用小鼠遗传学、生化学、分子生物学以及细胞生物学等一系列研究手段，最终发现其具有催化硫醚产物形成的酶活性，其表达受发育过程中的神经活性和氧化应激的调节，其缺失将引起进行性的氧化损伤和神经元死亡，而LanCL1 转基因则保护神经元抵抗氧化应激。该文的第一作者黄超说：“我们在此首次揭示了LanCL1蛋白在真核生物体内的重要生物学功能，并发现LanCL1是一个细胞特异性的，比其它绝大多数抗氧化基因更为重要的神经元氧化防御基因。”

该研究前后历时6年。肖波教授说：“大量的工作是团队集体努力协作完成的，我们要在此特别感谢那些曾经为本研究做出贡献和给予帮助的人们。” 同时他表示：“本研究所建立的LanCL1敲除小鼠模型，出现了与神经退行性病变类似的部分表型，即进行性的神经元氧化应激和凋亡，甚至神经元细胞的丢失，而对敲入小鼠的研究表明其具有抵抗氧化应激保护神经元的作用。这使得这些小鼠模型在神经退行性病变的研究中具有潜在的应用价值。当然，对于LanCL1的功能我们现在也只是揭示了很少的一部分，同时LanCL家族的功能还有很多未解之谜，我们还将继续深入开展研究揭示其更广泛的功能。”

该工作得到了四川大学生物治疗国家重点实验室/生物治疗协同创新中心以及约翰·霍普金斯大学转基因实验室的大力支持和帮助，并得到了国家科技部和自然基金委的项目经费资助。