MolecularNeurobiology
25November
IF：4.
Background
由于神经保护失败，它导致了几种疾病的发病。SOX1在胚胎发生、癌发生和性别决定中起着很多作用，由于其在胶质母细胞瘤细胞中的高表达，可以促进胶质瘤干细胞的增殖、侵袭和迁移。SOX1基因在恶性肿瘤、癫痫和帕金森病中的功能多功能性，以及它对多巴胺能神经元的不良影响，使其成为一个有趣的研究焦点。在这里，我们描述了SOX1在胚胎发生中的活性及其与关键的神经保护分子的关系，这些分子与癌症的发展有关，以及它的神经保护作用如何与癌症的发生有关。我们还将详细阐述当前对SOXB1亚组的了解，尤其是SOX1基因在脑癌中的作用，以及SOX1基因协同表达以促进细胞增殖和神经胶质瘤起始的认识。此外，我们还将探讨衰老神经元电脉冲的调节及其对脑细胞微环境和蛋白质磷酸化的影响。
RESULTS
SOX1asaGrowthFactor
胚胎的发生是生物成长的关键一步，尤其是在人类身上。从一个细胞卵，整个有机体通过干细胞增殖和分化成许多不同的组织，形成整个身体。SOX1在胚胎发生中过度表达，其在胚胎发生中的作用被报道，从胚到胚泡，以及细胞卵，发生在连续干细胞增殖中。这种连续的干细胞增殖将导致胃泌素；在这个步骤中，在第14-15天内，干细胞增殖的减少和胃泌素干细胞分化开始（外胚层、内胚层和中胚层），然后是组织发生，一直持续到出生。SOX1，SOX2和SOX3基因在哺乳动物神经系统的分化和发育中起关键作用。出生后，这些基因继续促进脑和脊髓的成熟干细胞分化，在此期间，SOX1促进神经元[之间的连接。
据报道GDNF，在神经系统和生殖分化，胚胎发生过程中过表达的早期蛋白之一。酪氨酸激酶（Ret）是GDNF用来促进胚胎发育和器官发生的首选途径之一。SOX1也是胚胎发生过程中过表达的基因之一，并调节P53基因，但从未研究过细胞周期蛋白D与SOX1之间的相互作用。GDNF和SOX1在癌症发展中的交流对于脑癌治疗和药物设计以改善患者生活至关重要。
SOX1GeneIsVitalforNeuronsandNeuralStemCellSurvivalandRenewal
神经干细胞的存活是神经系统完整性必不可少的。SOX1是调节神经干细胞存活和分化的基因之一。已经证实，SOX1基因调节大脑中的多巴胺能神经元的存活，并减少神经变性率。为了发挥这一功能，Oct4和Nurr1与SOX1相互作用的这两个基因，其活动与神经营养和转录因子有关，如GDNF。SOX1和Oct4或Oct91的相互作用促进胚胎发育[期间神经管分化和扩展。
SOX1genesregulatecancerstemcelldevelopment
SOX1是在两个不同的染色体上表达的基因之一（chr13和Y染色体）。
在男性中，位于Y染色体上的SOX1基因将具有双重使命，即表达SOX1，并调节13号染色体上的SOX1基因的表达。也会增加Y染色体上SOX1基因的活性。男性13号染色体上SOX1基因表达增加的原因。Y染色体上SOX1基因的高度甲基化或乙酰化将导致SOX1基因在13号染色体上的表达增加；两个基因的高度甲基化将显着增加SOX1表达的水平，从而导致神经元存活以及大脑中神经和癌症干细胞的增殖。男性13号染色体上SOX1基因的改变不会显着影响男性Y染色体上SOX1基因的活性，但会导致女性荷尔蒙功能障碍。由于只有一条染色体表达SOX1，女性的SOX1控制表达系统减少了。对于女性的SOX1基因的超甲基化，SOX1表达将增加但在雄性中不会达到临界水平，从而解释了高死亡率脑癌在男性比女性。
PI3K/AKT/mTOR信号传导的代谢和过度活化的修饰促进SOX1基因的表观遗传修饰，以改善神经胶质瘤干细胞存活，保护和增殖。为了发挥所有这些作用，SOX1将与其他基因（例如GDNF和STAT3）相互作用，后者是促进癌细胞增殖（株和分化细胞）的致癌基因。SOX1基因的过度表达将影响神经元的功能（离子迁移和神经冲动的传递），神经胶质瘤干细胞的代谢活性，导致神经胶质瘤干细胞微环境（成纤维细胞和基质细胞）的重塑。对SOX1基因（13号和Y号染色体）相互作用的研究可以显着改善我们对这些基因的行为的理解。
SOX1iscapableoftherevivalofelectricalimpulsesindeadneuronsurvivalofLGG
在脑神经元死亡期间，质膜被诸如蛋白水解酶之类的凋亡酶所破坏。SOX1可通过促进衰老神经元周围的成纤维细胞和基质细胞的生长来治愈死亡神经元的质膜，从而促进死亡神经元（或衰老神经元）的恢复和存活。通过提高成纤维细胞和间质细胞接触时，促细胞凋亡的酶是由休眠后的电冲动被再次点燃。
细胞骨架（肌动蛋白丝）调节离子通道的孔径，以供神经元内部分子迁移，运输和电脉冲传递[。离子通道的异常阻塞会促进钠离子（Na+）的大量流动和钾离子（K+）进入死亡神经元的细胞外区室，导致长时间的刺激并导致大量神经递质释放。神经递质的过度合成和释放促进了神经元微环境的改变和死亡神经元的存活，从而促进了脑癌的发生。
SOX1RegulatesDeadNeuronElectricalActivitiestoPromoteGliomaInitiationbyModifyingSynapseActivitiesandNeurotransmitterOver-Synthesis
在干细胞分化，SOX1基因修改电脉冲和神经营养因子表达，以促进和影响神经干细胞命运。干细胞暴露于电刺激下会促进其分化为特定的神经元，并影响神经营养基因的表达，以确保神经元的存活和连接。神经营养因子（如GDNF）的过表达促进死亡神经元代谢的复苏，癌基因的激活及其甲基化以恢复衰老的神经元。死神经元在神经元回路中的嵌入会影响神经冲动及其下游神经元的解释，从而导致神经递质的合成不成比例和神经元功能的改变。
众所周知，一些神经递质在癌症起始的作用，促进神经胶质瘤细胞增殖和肿瘤的发展。为了区分主要释放的蛋白质，大脑会根据其强度和靶神经元的去极化频率发送特定的电信号。然后，神经元会比其他神经元主要释放神经递质，这取决于它们接收到的放电功率。然而，将电脉冲与遗传物质联系起来的现象仍不清楚。也许电刺激可以在神经元根据神经冲动强度激活失活的蛋白。突触的故障将导致激素紊乱，认知调节，协调，和神经元死亡如果功能障碍明显（图1）
TheMassiveReleaseofNeurotransmittersandSOX1OverexpressionPromotesMetabolismandAffectstheBrainCells’MicroenvironmenttoPromoteGliomaInitiation
神经胶质瘤中SOX1的过表达可能会通过增加突触连接来改善神经元细胞的生长和互连。在CNS的分化，SOX1是在大脑中的最过表达的蛋白质控制的皮质神经元网络的形成之一。在皮层神经元网络形成过程中，SOX1促进了放电的增加，从而改善了神经元的相互连接并抑制了不需要的神经元的连接。在神经胶质瘤中，SOX1不仅可以诱导这些功能，还可以通过修饰星形胶质细胞和其他神经元细胞，质膜和结构的构型来创建和重组突触连接。
即使在有氧环境中，高糖酵解和乳酸的产生率也表明癌细胞的代谢发生了变化。乳酸的高生产率是脑神经元炎症和成纤维细胞增殖的原因之一。SOX1的过度表达可调节死亡神经元的存活和电活动，从而促进了谷氨酰胺转向谷氨酸，乳酸和能量及ATP的高度合成。衰老的神经元和由癌基因，代谢异常的干细胞，和增殖率增强件脑癌的风险。在代谢和死亡的神经元的结构劣化的变化也与在遗传改变的增加（甲基化和乙酰化）和下降在先天免疫系统，以及细胞因子的高释放有关由于存储器免疫细胞。质膜和*性分子的积累的通道蛋白孔的阻塞可引起DNA损伤。长时间去极化的另一个结果是星形胶质细胞的适应。星形胶质细胞暴露于延长的去极化状态会导致它们的转化和趋于诱导放电的趋势，从而导致与其相连的神经元过度兴奋，并影响神经递质的合成，导致内分泌系统紊乱（图2）
ProteinPhosphorylationDuetoElectrostaticActivity
磷酸化是一种反应，其中磷酸原子取代一个或多个氢原子。蛋白质磷酸化在受体，蛋白质和激酶的激活中是必不可少的。蛋白质在其受体上的结合激活质膜受体和邻近蛋白的磷酸化，后者可以诱导或激活级联反应。分化，有丝分裂，并且在电池的内部隔室激素的合成都与磷酸化。静电脉冲也负责磷酸化。静电脉冲与质膜之间的相互作用会改变质膜的结构，并引起蛋白激酶C家族成员的膜蛋白（受体）和细胞质蛋白磷酸化。某些蛋白质（例如富含肉豆蔻基化的富含丙氨酸的蛋白激酶C底物（MARCKS））和氨基酸（N末端）（例如丙氨酸和丝氨酸）的电荷也有所变化。也有人发现发现这两个氨基酸（丙氨酸和丝氨酸）的电荷和突变参与膜结构的修饰，当四个丝氨酸被天冬氨酸替代时会诱导磷酸化或抑制。即使在正常细胞中，这种突变也可以降低质膜上受体与蛋白质之间的亲和力。
CONCLUSIONS
与运动技能，记忆力减退和神经系统癌症有关的疾病通常是死亡的神经元的原因，这些死亡的神经元会导致人体需求与调节神经系统正常功能，代谢和免疫的复合物之间不匹配。衰老的神经元起到神经内分泌紊乱，促进基因改变和它们的表达导致脑神经元疾病变形的关键作用。这些衰老的神经元发出的异常电脉冲构成了一种“催化剂”，加速了周围神经元的改变和转化过程，使之成为致死神经元存活和脑癌的致癌神经递质的不竭产生者。长时间去极化后，突触中神经递质的过度表达会导致生态位的结构失衡，从而导致感染，与癌症相关的成纤维细胞的增殖，基质免疫细胞的异常重编程以及对肿瘤维持作用的死亡神经元保护作用。SOX1基因在男性中的双重定位解释了死亡率的差异（男性女性）。癌症应该是人类通过发展新的功能和行为使其适应外部环境变化的进化过程。
PMID
/p>
DOI:10./s---6
SOX1IsaBackupGeneforBrainNeuronsandGliomaStemCellProtectionandProliferation
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