Из-за относительно низкой расстворимости кислорода в воде позвоночные испоьзуют кислород-содержащие молекулы для поддержания аэробного дыхания. Гетеротетрамерные гемоглобины переносят кислород в крови, тогда как миоглобин, мономер, свяывает кислрород и облегчает его транспорт в мышцы. Neuroglobin, мономер с кислород-связывающими свойствами, экспрессируется oxygen-binding properties comparable to those of myoglobin, главным образом в головном мозге.

(Рис.1.) | Neuronal hypoxia and ischemia induce Ngb protein expression.

С помощью антител против neuroglobin, Sun et al. показали, что если культуры кортикальных нейронов бедны кислородом. то экспрессия глобина увеличивается; уровень мРНК также возрастает, что согласуется с транскрипционной индукцией нейроглобина. Установлено, что этот белок присутствует в цитоплазме клеток, которые экспрессируют нейрональный ядерный антиген (neuronal nuclear antigen) NeuN, и являются , следовательно, нейронами. На иммуноокрашенных срезах коры грызунов, у которых вызвана локальная ишемия головного мозга, Sun et al. показали, что экспрессия нейроглобина в цитоплазме кортикальных нейронов увеличивается в полушарии с ишемией.

(Рис.2.) | Decreased Ngb expression exacerbates hypoxic neuronal death.

Sun et al. трансфицировали культивируемые нейроны антисмысловыми олигонуклеотидами против инициальной кодирующей области нейроглобиновой мРНК. Как и ожидалось трансфицированные клетки, которые экспрессировали более низкие уровни нейроглоина по сравнению с клетками, трансфицированными смысловыми олигонуклеотидами или нативными клетками, были более чувствительны к гипоксии. Напротив, изыточная экспрессия нейроглобина в иммортализованных нейрональных клетках гиппокампа увеличивала жизнеспособность клеток при гипоксии.

(Рис.3.) | Overexpression of Ngb reduces hypoxic cell death.

Итак, одна из функций нейроглобина - обеспечение выживаемости после гипоксия-ишемического инсульта. Глобина, как известно, в ходе эвлюции приобрели ряд функций, включая устранение и детекцию газов, таких как nitric oxide и carbon dioxide. Так, напр., нейроглобин м. дейстовать, или облегчая транспорт кислорода в митохондрии, путем удаления медиаторов гипоксия-ишемических повреждений или путем определения гипоксии и активации защитных механизмов.

Важной следующей ступенью д.б. определение, оказывает ли нейроглобин нейрозащитный эффект in vivo; напр., необходимо установить, что кортикальные нейроны менее чувствительны к фокальной ишемии головного мозга у животных с избытояной экспрессией этого белка.