珠蛋白是具有攜帶氧能力的蛋白質。在脊椎動物體內有兩種類型：即存在于血液中的血紅蛋白和肌肉中的肌紅蛋白。目前在神經系統又發現了第三種珠蛋白，主要存在于大腦中，因此被稱之為“神經珠蛋白”。

血紅蛋白是負責血液呈紅色的蛋白質，屬于最具有研究價值的蛋白家族之一。其基本分子珠蛋白鏈，是一種較小的球形蛋白，由約17000個帶有一重要鐵原子的卟啉環分子群組成。血紅蛋白就象分子一樣廣泛出現在從細菌到人類的有機生物體內。它們負責運輸和貯存線粒體氧化產生能量所必需的氧；其他功能包括氧的清除、轉運和一氧化氮（NO）的解毒以及酶的活性。另一種眾所周知的珠蛋白肌紅蛋白，能貯存氧，同時有助于氧擴散至肌細胞的線粒體中。

Burester等通過數據庫收集基因組測序原始資料時而在鼠和人類中發現了神經珠蛋白。它在整個大腦的表達較弱但水平有所差異。研究人員證實神經珠蛋白能增加組織的攜氧能力。人類神經珠蛋白基因圖繪制在14號染色體上，同時其蛋白產物的比較分析表明這處珠蛋白家族成員早在多細胞動物進化時就趨異了。

人類神經珠蛋白的發現不像無脊椎動物神經系統中已知神經珠蛋白樣蛋白令人驚訝。然而，它們的出現也不是這些群體的一種普遍特征。這些神經珠的出現可能是因為某種生物生存環境改變所必需的。在該種屬中，神經組織的功能極大地依賴于聯合珠蛋白的氧化狀態。在腹足綱軟體動物中，其神經節的傳導活動與神經珠蛋白的氧化程度成比例。雙殼類軟體動物處于無氧條件時，其神經興奮性的維持時間與神經珠蛋白所釋放的氧相一致。

神經組織具有一高能量需求：盡管大腦構成僅占人主體的2%，但其耗氧量約占人體需氧量的20%。其能量主要通過葡萄糖的需氧氧化所產生。此能量可維持跨越細胞膜的離子梯度，并促使機動蛋白運輸物質給整個神經細胞。當發生卒中時，腦細胞可因暫時性腦組織局部缺氧而死亡，并導致部分喪失神經功能。神經珠蛋白所貯存了氧在缺氧情況下有助于維持神經功能，與在無脊椎動物種屬中發揮同樣的作用。在某種意義上，神經珠蛋白可能以類似的方式作用于心肌細胞中的肌紅蛋白。肌紅蛋白有助于氧擴散至線粒體。

Burmester及其同事收集的資料表明神經珠蛋白在人類大腦不同部位的表達與這些部位對缺血損傷的敏感性呈負相關。例如，對皮質缺血造成損害的平均持續時間是19.1分鐘，而對海馬的損害平均持續時間是12.7分鐘。神經珠蛋白在皮質層的表達較海馬中的表達高4倍�，F推測該結果與神經元退化的臨床疾病有關。較低的持續性缺血是在為神經珠蛋白更低的表達，同時供氧減少是促進細胞死亡的第二種因素。例如：阿爾茨海默病患者大腦的海馬部位的神經珠蛋白表達最低，并時常受神經纖維纏結和老年斑的影響，這是該疾病的神經元變性的形態學病理特征。

在小鼠和人類中發現的神經珠蛋白以及無脊椎動物神經珠蛋白的散在出現表明這些分子可能隨自身神經系統的進化而發展，并同時在所有分類學群體中存在。此外，參與細胞神經氧供給的神經珠蛋白有可能會改善神經元功能性及幸免于健康與疾病的能力。

摘自 國外醫學情報