SULT4a1는 세포질 설포전이효소(cytosolic sulfotransferase) 계열의 한 구성원으로, 주로 뉴런에서 발현되며 신경 생존 및 기능 조절에 잠재적으로 매우 중요한 역할을 한다. SULT4a1는 미토콘드리아 기능 장애와 산화 스트레스로부터 보호한다. SULT4a1의 수준은 실험적 뇌졸중 모델에서 감소하며, 일과성 중대뇌동맥 폐색(transient middle cerebral artery occlusion, tMCAO) 마우스 모델에서 산소-포도당 결핍(oxygen-glucose deprivation, OGD) 및 허혈성 뇌졸중으로 인한 뉴런 손상을 완화하는 데 있어 중요한 신경보호 역할을 할 수 있음이 시사된다. 본 연구에서는 OGD 및 tMCAO에서 SULT4a1의 신경보호 역할을 조사하고, 뇌졸중 및 관련 뉴런 손상에서의 초기 병태생리학적 특징 두 가지인 미토콘드리아 기능 유지와 산화 스트레스 감소에 관여하는 발현 양상 및 관련성을 강조하였다. 우리의 데이터는 OGD 조건 및 tMCAO 마우스 뇌에서의 SULT4a1 발현 감소가 뉴런 손상을 증가시키며, 뉴런의 온전함을 보존하는 데 SULT4a1이 중요함을 보여준다. SULT4a1의 단독 결손만으로도 마우스 대뇌피질 뉴런에서 미토콘드리아 기능이 감소하기에 충분하였다. 특히 SULT4a1의 과발현은 미토콘드리아 기능을 보존하고 미토콘드리아 막전위의 소실을 감소시키며 산화 스트레스를 줄였는데, 이는 반응성 산소종(reactive oxygen species, ROS) 생성의 감소와 단백질 카보닐화(protein carbonylation)의 감소로 입증되었다. 이러한 결과는 뇌졸중에서 SULT4a1의 발현을 조절하는 것이 뉴런 손상을 예방하기 위한 유망한 전략이 될 수 있음을 시사한다. 실제로, 마우스 뇌에 정위적 주입(stereotaxic injection)으로 AAV9를 통해 SULT4a1을 과발현시켰을 때, tMCAO와 관련된 뇌 손상 및 시간이 경과함에 따른 기능적 결손이 완화되었다. 본 연구의 결과는 SULT4a1이 미토콘드리아 기능과 레독스 항상성(redox homeostasis)을 유지하는—현재까지는 아직 알려지지 않은 기전들을 통해—뇌졸중 및 관련 뇌 손상에서 뉴런을 보호할 수 있음을 시사한다. SULT4a1은 미토콘드리아와 세포질 모두에서 신경보호 과정들을 조절할 가능성이 있다. 그러나 그 신경보호 기능에 관여하는 특정 분자 경로를 명확히 하기 위해서는 추가 연구가 필요하다.

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