脑缺血的SUMO化：模式、靶点和翻译意义小泛素样修饰(SUMO)的翻译后蛋白修饰调节了大量的稳态和应激反应。SUMO化途径在脑缺血中得到
了广泛的研究。现在有令人信服的证据支持这样的观点，即SUMO化蛋白水平的显著增加能够诱导对缺血应激的耐受性。因此，SUMO化途径已
成为脑缺血时神经保护的一个有前途的治疗靶点。尽管如此，谨慎的做法是承认在与SUMO化相关的脑缺血中仍有许多关键问题有待解决。因此
，在此，我们提供了在领域内一个批判性的文献综述，以总结目前的知识，并由此突出SUMO化途径在脑缺血的翻译含义。Brainisch
emia,cell-therapy,drugrepurposing,hypothermia,neuroprotectio
n,stroke,SUMOylation脑缺血，细胞治疗，药物再利用，低温，神经保护，中风，SUMO化已经证明小泛素样修饰剂(
SUMO)结合(SUMO化)在冬眠13条纹地松鼠的大脑大量的上调，在这种状态下，大脑温度和脑血流(CBF)降低到极低水平，对于非冬
眠动物将是致命的。这个开创性的观察已经吸引大量的注意并激发了脑缺血领域一系列的重大的实验。与哺乳动物冬眠的生理过程有关的特殊临床意
义主要在两个关键方面：脑缺血和低体温。大脑缺血与心脏骤停和脑血管意外(例如缺血性脑卒中)等情况有关，而临床上在需要体外循环的大手
术时采用温和的低体温以保护器官免除缺血损害。除了冬眠，短暂脑缺血也已被证明涉及SUMO结合蛋白水平的急剧增加；SUMO2/3的增
加尤其明显。这种SUMO化的增加在再灌注后细胞试图从缺血引起的代谢性应激中恢复时立即发生，缺血后脑组织内大量的应激反应途径被激活，
SUMO结合与缺血脑组织活化范围和潜在后果有关。关键是，很多已知的SUMO靶蛋白是转录因子和其它调控基因表达的核蛋白。考虑到再灌
注后不久有活力的神经元SUMO2/3结合蛋白（一个需要能量的过程）水平大量增加，而非梗塞区域无此现象发生，SUMO化很可能是一种能
够保护神经元免于缺血/再灌注诱导损伤的内源性神经保护应激反应。因此，在过去十年里通过多种脑缺血模型对SUMO化途径进行了积极研
究，目前有可信的证据支持SUMO化蛋白表达水平的大幅增加诱导对于缺血性应激耐受的观点。尽管如此，还是有很多未解决的问题，包括阐明引
起缺血后Sumo化激活的确切机制、SUMO化到底是如何影响神经保护、什么是把我们关于SUM化依赖神经保护方面的知识转向临床的最佳方
法。在这里，我们对当前的SUMO/脑缺血文献进行了批判性的综述。我们首先概述了SUMO化途径，然后全面总结了目前已知和未知的SU
MO化在脑缺血和低温中的作用。然后，我们仔细研究了与阐明SUMO结合引起的神经保护有关的分子/细胞机制的问题，最后讨论了可以设想
哪些策略来将SUMO结合途径的神经保护潜力转化为临床，以改善患者的预后。SUMO化途径哺乳动物中有三种不同的SUMO亚型：SUM
O2和SUMO3，其同源性为96%；SUMO1与SUMO2和SUMO3的同源性仅为45%。尽管SUMO2和SUMO3有相似之处
，但它们的表达水平的差异可能对生理结果产生深远的影响。SUMO2的缺失是胚胎致死性的，但SUMO3的缺失没有明显的表型。值得注意的
是，SUMO2是主要表达的SUMO亚型，而SUMO3的表达水平要低得多。SUMO1敲除小鼠表现出正常的大体表型，因为SUMO2/
3可以补偿老鼠发育期间SUMO1的缺失。然而，SUMO1基因敲除小鼠更详细的研究，已经揭示体重、脂肪生成，还有炎症反应方面的不同。
这表明虽然SUMO2/3可能能够补偿SUMO1的许多发育作用，仍有更微妙的亚型特异性功能，需要SUMO1。值得注意的是，已被证实存
在第四亚型(SUMO4)，与SUMO2具有86%的同源性，但其功能作用尚不清楚。SUMO被合成为非活性前体。随后由SUMO特异性
蛋白酶(SENPs)的内肽酶活性处理，产生成熟的11kDa形式（图1）。为了启动共轭，异二聚体E1酶，SUMO激活酶(SAE
)1/2，腺苷酸SUMO在ATP依赖的步骤中形成共价硫酯E1-SUMO中间体。然后将该E1-SUMO中间体转移到唯一E2共轭酶U
bc9的催化半胱氨酸上，从而催化SUMO的C端二甘氨酸(GG)基序与目标底物内赖氨酸的“氨基基团”之间形成等肽键。一种靶特异性E3
连接酶，如活化STAT(PIAS)蛋白的蛋白抑制剂，可能依靠对候选SUMO底物的识别，协助其与Ubc9的相互作用。重要的是，SUM
O化的调控是从SUMO结合和去结合之间的复杂平衡中产生的，这是由SENP蛋白的异肽酶活性影响的（图1）。在哺乳动物，SENP家族由
六名成员组成(SENPs1-3和SENPs5-7)。SENP1在体外对所有SUMO亚型和和过程SUMO前体的特异性表现出广阔的特异
性，尽管最近的证据表明，它可能在体内是对SUMO1结合蛋白特异。SENP2同样对所有SUMO亚型和和过程SUMO前体的特异性表现
出广阔的特异性，但对SUMO2/3结合蛋白质有一个明显的偏好。SENP3似乎对和SUMO2/3SENP5-7结合蛋白质有
偏好，但只有SENP5可以处理SUMO前体。在所有SENPs中，SENP1和SENP2在体外表现出最高的催化活性。很少有其他哺乳动
物SUMO蛋白酶存在，去SUMO酰化异肽酶酶1和2(DeSI-1/2)和泛素特异性蛋白酶样1(USPL1)已被鉴定。然而，因
为它们对特定的SUMO底物具有特异性，他们在整体SUMO化调节的作用似乎是有限的。综上所述，很明显SENP1和SENP2是在整体去
SUMO化最重要的调控因素。与SUMO与蛋白质靶点结合有关的后果包括阻断或易化蛋白质与目标蛋白质的相互作用（例如通过提供SUMO相
互作用基序(SIM)），改变靶蛋白的稳定性（例如通过招募SUMO靶向泛素化配体(STUBLs)或阻碍泛素结合)和/或调节活性动(
例如通过调节蛋白质构象)（图1）。在最近的综述中可以找到关于SUMO化影响目标蛋白质的很详细的信息。实验性脑缺血/脑卒中的SUM
O化反应半球和局灶性短暂性脑缺血都会显著增加再灌注后不久啮齿动物大脑中SUMO结合蛋白(特别是SUMO2/3结合)的水平，这一过程
可能具有神经保护作用（见表1）。然而，谨慎的做法是注意到还没有人类缺血后脑组织SUMO激活的证据，因此应该积极研究。脑内缺血/再灌
注诱导的SUMO化的时间分布和潜在机制与报道的冬眠的生理过程中发生的有很大的不同。具体来说，在短暂的脑缺血中，SUMO化在缺血期明
显降低（例如当ATP耗尽时)，但再灌注过程中当代谢恢复时，显著增加。观察前脑缺血10分钟足以发现大多数SUMO结合蛋白去SUMO化
，表明SUMO化/去SUMO化循环在大脑中高度活跃。相反，冬眠松鼠大脑中的SUMO化反应在冬眠期间当CBF非常低时大量增加，而唤醒
后当体温恢复时SUMO化又恢复了基线水平。此外，冬眠期间SUMO结合增加伴随着Ubc9蛋白水平的升高，而短暂性脑缺血Ubc9蛋白水
平无改变（皮质内）或者甚至下降（海马内）。总之，这些数据表明，在冬眠期间，能量储存被保存下来，以允许激活SUMO结合。这确实在其他
冬眠哺乳动物也显示出来。短暂局灶性缺血后,激活缺血半暗带而不是梗塞核心区的神经元SUMO2/3结合;短暂的缺血足以引起这个过程3
。这说明正如在冬眠期间生理状态下提出的一样，缺血后SUMO化的增加确实是一个神经保护性的应激反应1。然而，目前还未清晰解释冬眠期
间和脑缺血时SUMO化诱导的神经保护的确切机制研究非常不清楚，仍然需要进一步澄清这种增加是否来源于SUMO结合的激活、去SUMO化
的抑制和/或蛋白酶体的抑制.26,27考虑到短暂性脑缺血不仅触发了与基因表达有关的在表达水平而且在蛋白质核聚集大量增加5,28
，很可能它改变了由缺血后SUMO化提供的引起神经保护的基因表达。实际上,野生型动物缺血后脑组织内激活的很多基因,在基因修饰沉默
了SUMO1-3的老鼠体内很多反而被抑制了（SUMO-敲除(SUMO-KD)小鼠).22SUMO化和低温治疗性低温,也被称为有针
对性的温度管理,目前临床上被用于需要体外循环的大手术围手术期器官保护。尽管已经积累的证据支持低温治疗急性脑卒中29,30,还
没有大规模随机试验证实有效性;临床试验如EuroHYP-1(NCT01833312)和iCOOL2(NCT015841
67)正在进行中。理解SUMO化、冬眠和低温诱导的神经保护之间的联系(Table1),澄清低温诱导的SUMO化是否可能在在
临床相关低温的哺乳动物发生是目前非常感兴趣的课题。在18C接受体外循环的大鼠中,在所有被测试的器官中，SUMO结合蛋白的水平都增
加了31。随访研究显示，与常温动物相比，在18C体外循环或者临床相关低温条件(24C或30C)的动物前脑神经元SUMO2/3结
合蛋白的水平和核积累明显增加。值得注意的是，温和的体温过低(30C)足以刺激引起SUMO化。低温也可触发神经元Ubc9的核转运,
提示低温诱导的SUMO化是一个主动过程而不是抑制SENP依赖的去SUMO化的结果32。值得注意的是，导通过阿片受体激动剂如(D-A
la2,DLeu5)脑啡肽(DADLE）诱导的类似冬眠的条件，保护大脑免于缺血损伤33。尽管这种神经保护作用的确切分子机制仍有待
澄清，SUMO化可能是通过调节阿片受体与G蛋白信号蛋白的调节因子(RGS)的相互作用有关34。观察到低温没有对Ubc9过表达诱导
的SUMO化提供额外水平的神经保护，支持了激活SUMO化是低温诱导的神经保护的关键成分的观点35。因此，药物激活SUMO化可能在围
手术期脑保护是有效的，可以减少低温潜在的副作用和额外的冷却和重新温暖病人所需的时间。另外，这种工作最终可能在发生急性脑血管意外时提
供临床上相关的紧急情况神经保护。SUMO化对脑缺血/脑卒中的影响考虑到缺血应激后再灌注之后脑组织内SUMO化蛋白质水平大量增加，澄
清这一过程对神经功能/结果的意义至关重要。体外和体内实验方法法已被用来确定缺血后SUMO化是否确实是一种保护神经元免受缺血所致损伤
的神经保护应激反应，还是仅仅是一种与缺血诱导的病理生物学没有直接关系的附带现象1,22,36–40。（见表1）。通过对原代神经细
胞或神经母细胞瘤细胞短暂的氧气/葡萄糖剥夺(OGD)进行的基于细胞的研究被认为是可以接受的体外缺血模型。通过基因操纵细胞内SUMO
途径可以评估氧糖剥夺（OGD）后SUMO化对结果的影响，如通过SUMO亚型或结合酶Ubc9的过度表达增加SUMO化蛋白水平1,36
、通过microRNA诱导的SUMO亚型沉默或通过过度表达SENP1抑制SUMO化36,37,41。这些研究发现在SUMO化增加的
情况下预后较好，而SUMO化下降的情况下预后较差，证实SUMO化在短暂性氧糖剥夺的保护作用。目前开发出两种转基因SUMO小鼠来进一
步研究SUMO化在脑缺血的作用22,38。在第一个转基因鼠模型中，全部细胞过度表达Ubc9的小鼠脑内SUMO化蛋白具有较高水平
，更能承受缺血应激，永久大脑中动脉闭塞(MCAO）后梗死灶更小38。第二个转基因小鼠模型用神经元特异性Thy-1启动子表达三种不同
的microRNA，沉默SUMO1、SUMO2和SUMO3的表达。与野生型小鼠相比，这些SUMO-KD小鼠在短暂前脑缺血后的功能结
果更差22。综上，从这些在体研究得到的结果支持缺血后SUMO化增加具有神经保护作用的理念。脑缺血/脑卒中的SUMO化反应：年龄
的影响SUMO化还参与衰老过程和老年性痴呆等与年龄有关的疾病的发病机制42–44。这种影响主要是因为SUMO在维持基因组完整性和
蛋白质稳态方面发挥了关键作用。很多DNA修复途径的蛋白质成分实际上是SUMO靶点。有人假设SUMO作为一种蛋白质胶水，通过共价键和
/或非共价蛋白质-蛋白质相互作用促进大的DNA修复复合物组装45。为维持蛋白质稳态并预防错误折叠/无折叠蛋白的有害积累，细胞已经建
立了复杂的蛋白质质量控制系统，在其中泛素化与SUMO化之间的功能相互作用是一个关键构成部分46。因此，SUMO结合过程的缺陷将会危
害细胞应对应激状态修复损坏DNA和维持蛋白质稳态的能力。因此，加重年龄相关性疾病的发展。衰老是卒中的关键危险因素，大多数患者发病
在60岁以后。短期和长期实验研究都显示与年轻动物相比，老年动物卒中预后较差47,48。这种年轻动物和老年动物卒中预后的悬殊差异可归
因于多种因素，包括卒中后免疫反应和扩散性抑制（SDs）49,50。例如，在老年脑中，MCAO产生更大区域的延长的扩散性抑制，这个
据信可以加速卒中后脑损伤50。最近我们提供研究证据发现老年动物脑缺血后预后较差也可能是因为几种潜在的保护性应激反应的错误激活，包括
未折叠蛋白质反应、糖基化修饰、泛素化和SUMO化,51,52。实际上,半球前脑缺血后，老年鼠脑内SUMO1和SUMO2结合蛋
白质增加水平显著低于年青鼠2。这种SUMO活化的损害可能导致DNA修复效率的下降，同时，妨碍老年鼠脑内由于缺血损伤造成的蛋白质稳态
的恢复，因此导致报道的与年青鼠相比老年鼠较差的功能预后。脑缺血/中风的SUMO靶点SUMO化介导的神经保护作用的分子机制尚未完全
阐明。这主要是由于我们对参与脑缺血的SUMO修饰的蛋白质组理解有限。最近的许多综述都推测了已知是SUMO靶点的蛋白质对脑卒中/缺血
预后的潜在影响53,54，然而，在这里我们希望只专注于那些已经被实验证实缺血后脑组织内会被SUMO化的蛋白质。鉴定和验证SUMO
化蛋白是具有挑战性的，因为在特定的时间，只有一小部分SUMO靶蛋白被SUMO化。此外，由于SUMO化蛋白通过SIMs与其他蛋白质相
互作用，因此需要严格的分离程序来避免与SUMO化蛋白相互作用的蛋白质通过SIMs共沉淀。此外，用于研究SUMO依赖的神经保护机
制的实验性缺血模型需要模拟体内存在的SUMO化模式。这以在缺血期间几乎完全去SUMO化和缺血后再灌注期间SUMO化蛋白水平的急剧增
加为特点5。使用了两种类型的方法来鉴定在体外(短暂的氧糖剥夺)或体内对脑缺血作出反应的SUMO结合蛋白：（1)分析感兴趣的特定蛋
白的重点突出方法，(2）基于系统筛选的无偏方法。后者通常采用亲和纯化SUMO化蛋白，然后采用液相色谱(LC)-串联质谱(MS/M
S)分析。值得注意的是，最近有报道说，在突触上使用重点突出方法鉴定的SUMO1结合蛋白在高度严格的条件下无法得到验证55。这个提示
实验性缺血研究中通过有重点突出方法确定的靶点仍然必须去核实。迄今为止，只有两个已出版研究报告脑缺血中或者缺血样条件下用符合Dani
elet.al所概述的严格标准的无偏蛋白质组学进行SUMO化蛋白的鉴定55。在第一次细胞培养研究中，表达血凝素(HA)-标
记SUMO3的B35神经母细胞瘤细胞暴露于短暂氧糖剥夺（OGD）中56。在第二个研究中，表达标签SUMO亚型的小鼠接受短暂的前脑
缺血5。这两项研究的结果表明，在氧糖剥夺（OGD）或脑缺血后，SUMO化和泛素结合途径之间存在显著的串话干扰。此外，在已鉴定的
SUMO靶点中，有很大一部分是转录因子和参与转录后RNA修饰的核蛋白。也许目前在缺血后脑组织中发现的最突出的SUMO靶点是糖皮质激
素受体(GR)。有趣的是，虽然需要免疫沉淀表位标记的SUMO3来鉴定缺血后脑中的SUMO化蛋白，在没有免疫沉淀的情况下，在整个细胞
裂解物中检测到SUMO化GR，并且主要存在于细胞核中。这尤其对于我们努力理解SUMO化与神经保护联系的机制特别相关，因为应激诱导的
GR激活引起更明显的缺血诱导的细胞损伤，SUMO结合实际上可能抑制GR活性57,58。因此，GRSUMO化可能代表一个由SUM
O结合提供的缺血后神经保护主要的组成成分。、虽然相对较少的蛋白质已经确定被证实为脑缺血后SUMO结合靶点，SUMO化在神经元稳态和
病理中的普遍重要性已被广泛研究53,54。这种研究，主要是利用重点突出的方法，已经确定了许多假定的SUMO靶点(例如转录因子和其
他核蛋白，核外蛋白例如作为膜受体、转运蛋白和通道、线粒体蛋白和骨架还有信号蛋白)。这些假定的SUMO靶点已经被证明在神经元内
的无数细胞过程中发挥着不同的作用，而不仅仅是基因表达的调节(例如线粒体动力学，mRNA转运，代谢和突触功能)；值得注意的是，神经元
SUMO化在其他地方得到了广泛的综述11,59。然而，这些潜在的SUMO靶点的贡献及其对SUMO化介导的神经保护的影响尚不清楚。
SUMO化的靶向翻译方法增加大脑半球SUMO化如上所述，SUMO化是脑缺血/中风的一个很有前途的治疗靶点。为了有可能将这一知识
转化为临床实践，第一步是识别可以通过激活SUMO化或抑制去SUMO化来增加大脑半球SUMO化的小分子（图1；表2），然后在脑缺血/
中风实验模型中测试这些化合物。根据这一思路，最近一项以SUMOE1/E2酶为筛选靶点的研究发现了一种能直接激活SUMO通路E1组
分的铅化合物(N106）；如果渗透过血脑屏障，这种化合物肯定应该在临床前卒中模型中研究60。我们还确定了microRNA(miRN
As)-182或183的特异性抑制剂（图1）61。当松鼠冬眠时大脑半球SUMO化大量增加，miRNA-200家族和miRNA-1
82家族的水平降低，抑制这些miRNAs可增加细胞培养中的全局SUMO化61,62。重要的是，已经确认一些化合物(例如组蛋白去乙酰
化酶(HDAC)抑制剂和合成维甲酸可以增加全球SUMO化，并最终在体外氧糖剥夺后提供保护作用61。由于本研究中使用的筛选库是临床使
用的药理活性化合物的集合，如果这些化合物能跨越血-脑屏障，这些化合物在脑缺血中的重新挖掘潜力很高。然而，在药物发现和开发领域，更
常见的是通过抑制特定的酶靶点发挥作用筛选候选药物。因此，增加SUMO化的策略也可能重点在筛选通过抑制SENPs的异肽酶酶活性防止去
SUMO化的化合物上（图1）。在筛选特定的SENP抑制剂方面通过硅和传统的高通量筛选(HTS)方法投入了大量的努力63,64。然
而，这些筛选很少有发现具有药用性质的候选物，在大多数情况下，以前的筛选都使用了人造SENP底物。基于这些考虑，我们开发了一种基于
Alpha筛网的HTS兼容试验，旨在利用SUMO结合蛋白作为生理相关的SENP底物筛选SENPs的异肽酶活性抑制剂65。因此，该
平台可用于未来的HTS研究，以筛选新类别的SENP抑制剂。我们最近的工作首次证明槲皮素是一种推测的SENP抑制剂，并部分通过增加全
面SUMO化来保护神经元免受氧糖剥夺（OGD）的影响66，支持这种方法的可行性。减少全面SUMO化虽然SUMO化的激活剂被认为是潜
在的神经保护剂，但SUMO化抑制剂被认为是研究SUMO化在脑缺血中作用的有用工具（表2）。此外，这些分子最终可能被开发为治疗各种类
型癌症的药物，包括胶质母细胞瘤(GBM)。一些小分子的SUMO化抑制剂已经被报道，银杏酸，它的结构类似的anacardic酸，卡
霉素B和davidiin，是E1蛋白的抑制剂67–69。2-D08和大观霉素B1鉴定为E2结合酶Ubc9的抑制剂（图1)70,
71。最近的工作集中在开发新的方法，以小分子微阵列为重点，以识别出众所周知的难以开发为药物的E2结合酶的抑制剂72。这些研究最
终可能导致发现新的/临床相关的Ubc9抑制剂。值得注意的是，已经证明药物诱导的蛋白质SUMO化降低可以抑制肿瘤生长73,74，
事实上，大量的证据表明，SUMO化促进了癌症的发生、进展、转移和化疗耐药74–80。例如，在人类星形细胞脑肿瘤中，SUMO结合增强
，GBM中SUMO1-和SUMO2/3结合蛋白的水平明显升高80。因此，SUMO化抑制剂可能被认为是癌症治疗的新药物，正如我们最近
在GBM中对托泊替康(一种新的全面SUMO化抑制剂)的重新定位所证明的那样81。SUMO化和干细胞SUMO化的调节剂也有可能影响
干细胞治疗。越来越多的证据证明，已经证明，SUMO化直接调节参与干细胞多能性、繁殖和/或分化的关键因素的活性、稳定性和定位(e.g
.Oct4,Nanog,andSALL4)82–84。此外，其他研究表明，SUMO化是癌症干细胞维持和自我更新所必需的，是干
细胞在小肠和骨髓中存活所必需的，并参与神经干细胞的分化85–88。总的来说，这些数据表明，基于干细胞的治疗可能受益于调节(即增加或
减少)全面SUMO化水平。事实上，最近的数据表明，SUMO化的增加与间充质干细胞的亲病灶性和增殖有关89。在中风中，移植的干细胞已
经被证明通过受损组织的结构替换和一系列其他免疫调节和神经营养作用发挥有益的作用90–92。不幸的是，这种有前途的治疗方法的临床转
化仍然难以实现，部分原因是移植细胞在不利的缺血微环境中的持久性/存活能力有限91,93。鉴于上面提到的SUMO化在干细胞中的作用，
以及SUMO化在缺血中的保护作用，增加SUMO化可能是一种很有前途的策略，以帮助开发基于干细胞的卒中治疗91。结论和未来方向S
UMO化在许多细胞过程中起着重要作用，包括信号转导、基因表达、染色质重塑和蛋白质易位12,20，并在早期胚胎发育到年龄增大维持细胞
稳态起重要作用。如本综述所阐述的，完整的SUMO化途径在早期胚胎发育过程中至关重要6,94，因为基本的大脑功能，包括情景记忆和恐惧
记忆过程95，以及在病理状态下帮助细胞承受应激条件。正如所讨论的，缺血后脑再灌注早期，当能量代谢开始正常化时，SUMO结合显著增加
。因此，提出SUMO化帮助细胞从缺血应激中恢复的想法，并得到了各种观察的支持。当SUMO化机制被激活时，预后会得到改善，当它被下调
时，结果会受到损害。科学界仍处于阐明将SUMO化与脑缺血/中风结果联系起来的潜在机制的早期阶段。根据对缺血后大脑的无偏蛋白质组学
分析的结果，许多推测的由SUMO和缺血调控的保护蛋白和通路已经得到确认。这些包括GR、SUMO化依赖的泛素结合和参与RNA加工的蛋
白质5。缺血后大脑中由SUMO结合调节的蛋白质/通路特征的进一步确定是主要的热点，并将阐明将SUMO化与改善结果/神经保护联系起
来的机制。基于我们的知识范围，关于把缺血诱导的SUMO化激活与缺血后预后联系起来的机制，最近的综述可能是过于乐观的53,54。
例如，推测的SUMO靶蛋白已被讨论为缺血后恢复的潜在主要参与者，事实上，它们在脑缺血后的SUMO化状态尚未建立。大多数关于缺血后S
UMO化的神经保护作用的研究都是在转基因细胞和动物中进行的，这种模型类似于预处理策略（表1）。例如，Ubc9最近被证明参与了异氟
醚诱导的缺血神经元损伤预处理96。这些发现，连同那些来自治疗性低温的结果，强烈支持一种治疗前范式，在高风险程序(例如颈动脉内膜剥
脱术)之前增加SUMO化，以防止大脑和/或其他末端器官的继发性缺血损伤。然而，为了在急性脑缺血/中风的治疗中具有转化意义，我们必
须开始使用额外的实验模型来验证以药物诱导的SUMO介导的神经保护为中心的治疗后策略最终是有效的；因此，寻找SUMO化的有效激活剂仍
然是一个积极研究的领域。最后，如果SUMO化最终被利用（通过预处理或细胞工程）来改善基于干细胞的卒中治疗，这一途径可能与再生医学
相关。我们认为强调SUMO化在脑缺血/中风中的作用是非常重要的，它本质上是具有挑战性的研究。这是由于SUMO化/去SUMO化循环
的活跃的特性，以及特定SUMO结合蛋白的低丰度。在样品制备过程中必须采取措施避免去SUMO化61，这可能会限制对人体样本的研究，使
其仅限于手术期间采集并立即进行快速冷冻或化学固定的标本80。因此，各种裂解缓冲液(例如含有十二烷基硫酸钠(SDS)和/或N-乙基
马来酰亚胺(NEM)的药物）已被用于分析缺血后脑中SUMO化蛋白水平的研究。低丰度的SUMO化蛋白对鉴定和验证提出了额外的挑战。
这可以通过使用重点突出的方法来解决，这些方法寻求分析一种感兴趣的特定蛋白质，或者通过蛋白质组学无偏方法分析来识别SUMO化蛋白55
。这两种方法都需要严格的技术来避免假阳性命中。总之，SUMO化是一种具有很强的潜力作为新的治疗策略的靶点内源性保护途径。对于接
受大的心血管手术、需要一段时间的循环停止和急性脑缺血/中风患者，迫切需要能够提供神经保护的新策略。目前临床上应用低温进行围手术期器
官保护。考虑到低温激活SUMO化31,32，这一激活被认为是低温诱导对缺血应激耐受性潜在的分子机制35，一种激活SUMO化并
提供类似于低温的缺血应激耐受水平的药物，临床会有很大的兴趣。值得注意的是，高通量药物筛选确定了激活SUMO化并保护暴露于缺血样应
激的神经元的药物61，因此，我们相信SUMO化是神经保护的一个有前途的靶点，并正在继续寻找通过各种不同的方式触发SUMO化蛋白水
平增加的小分子。我们还在制定战略，并使这一战略适合临床使用，这可能最终有助于提高患者及其家属的生活质量。1.LeeYJ,Mi
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