帕金森病（PD）是一種進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病，其特征是多巴胺能神經(jīng)元的喪失。該疾病的一個典型病理特征，是錯誤折疊并聚集的α-突觸核蛋白形成神經(jīng)元內(nèi)的路易小體。這些不溶性聚集體可以釋放到細(xì)胞外空間，在鄰近細(xì)胞中誘導(dǎo)更多致病性蛋白的聚集。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，尤其是星形膠質(zhì)細(xì)胞，在清除細(xì)胞外α-突觸核蛋白聚集物方面發(fā)揮著積極作用。因此，這些細(xì)胞功能的障礙可能會促進(jìn) PD的發(fā)生和進(jìn)展。

意大利布雷西亞大學(xué) Filippini 等人的既往研究表明，胞外伴侶蛋白 clusterin（Clu）能夠干擾星形膠質(zhì)細(xì)胞對 α-突觸核蛋白的攝取。研究中收集的數(shù)據(jù)揭示了 LRRK2 G2019S 突變、clusterin 調(diào)控異常與星形膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的 α-突觸核蛋白纖維攝取受損之間的緊密聯(lián)系。這項研究的意義在于，它將帕金森病中已知的遺傳風(fēng)險因素與調(diào)控膠質(zhì)細(xì)胞清除有害蛋白聚集物的關(guān)鍵通路聯(lián)系起來，從而為理解推動疾病惡化的深層機(jī)制提供了全新的視角。

當(dāng)前統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，大約 10–13% 的帕金森病（PD）病例可直接歸因于基因突變，而其余約 90% 的病例則被歸類為散發(fā)性，由環(huán)境因素與個體內(nèi)在生物學(xué)易感性的復(fù)雜交互共同導(dǎo)致。在這些遺傳因素中，LRRK2 基因突變（該基因編碼多結(jié)構(gòu)域支架蛋白——富含亮氨酸重復(fù)的蛋白激酶 2）是最常見的家族性突觸核蛋白病遺傳原因。其中最引人關(guān)注的是 G2019S 突變，因為它會 增強(qiáng) LRRK2 的激酶活性，擾亂內(nèi)吞-溶酶體系統(tǒng)及線粒體功能，最終導(dǎo)致 α-突觸核蛋白清除受損。攜帶該突變的個體通常表現(xiàn)為遲發(fā)性常染色體顯性帕金森綜合征。

為了研究 LRRK2 G2019S 如何影響星形膠質(zhì)細(xì)胞處理 α-突觸核蛋白，研究者從 LRRK2 G2019S 基因敲入小鼠和 野生型（WT）小鼠中分離出原代星形膠質(zhì)細(xì)胞。作為實驗?zāi)Ｐ偷某醪津炞C，他們使用了 StressMarq 公司提供的 小鼠 α-突觸核蛋白預(yù)形成纖維（目錄號 SPR 324），用來評估纖維的攝取情況。這些纖維被標(biāo)記上 pHrodo 熒光染料，當(dāng)進(jìn)入酸性環(huán)境時其熒光強(qiáng)度會增強(qiáng)，使研究人員能夠?qū)崟r觀察并定量測定其通過 內(nèi)吞 溶酶體途徑進(jìn)入細(xì)胞的過程。

來自 LRRK2 G2019S 小鼠的星形膠質(zhì)細(xì)胞吞入 α 突觸核蛋白纖維的能力顯著低于野生型（WT）星形膠質(zhì)細(xì)胞。更重要的是，這一現(xiàn)象也與先前研究的結(jié)果一致：G2019S 突變會導(dǎo)致 α 突觸核蛋白清除能力受損。吞噬量的下降表明星形膠質(zhì)細(xì)胞的降解能力可能受到影響，從而增加細(xì)胞外 α 突觸核蛋白的累積，并進(jìn)一步促進(jìn)這些致病性蛋白“種子"在神經(jīng)元之間的傳播。

為了確定 LRRK2 G2019S 星形膠質(zhì)細(xì)胞中對 α?突觸核蛋白纖維的攝取減少，是否與分子伴侶蛋白 clusterin（Clu）水平的變化有關(guān)，研究者對來自 LRRK2 G2019S 和野生型小鼠模型的腦組織切片進(jìn)行了免疫染色。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與野生型相比，突變小鼠大腦中所有可檢測形式的 Clu 蛋白水平均升高，包括細(xì)胞內(nèi)的前體形式（preClu）、裂解后的蛋白鏈，以及條件培養(yǎng)基中釋放到細(xì)胞外的蛋白。進(jìn)一步的免疫染色分析顯示，這種 Clu 的升高主要集中在星形膠質(zhì)細(xì)胞中，而星形膠質(zhì)細(xì)胞是大腦中 clusterin 的主要來源。

相比之下，對 LRRK2 敲除小鼠組織的分析卻呈現(xiàn)相反結(jié)果：在對腦組織切片進(jìn)行共聚焦成像及對星形膠質(zhì)細(xì)胞裂解物進(jìn)行免疫印跡的實驗中，與野生型樣本相比，Clu 水平明顯下降。這些發(fā)現(xiàn)支持了這樣一種模型：clusterin 的豐度是在 LRRK2 的下游、并以基因型依賴方式受到調(diào)控的。此外，當(dāng)結(jié)合以往研究（顯示 clusterin 能與 α?突觸核蛋白纖維結(jié)合并限制其被星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)吞）一起考慮時，這種調(diào)控關(guān)系的重要性進(jìn)一步凸顯。綜上所述，這些證據(jù)表明，在 LRRK2 突變的星形膠質(zhì)細(xì)胞中，異常的 Clu 水平可能直接導(dǎo)致 G2019S 模型中所觀察到的纖維攝取受損。

為探究 Clu 的 mRNA 水平與蛋白質(zhì)豐度不一致的原因——即 LRRK2 對 clusterin 的調(diào)控可能發(fā)生在轉(zhuǎn)錄之后而非基因表達(dá)層面——Filippini 等人在研究中加入了嘌呤霉素?fù)饺雽嶒灐Ｔ搶嶒烇@示，LRRK2 G2019S 突變會增強(qiáng)星形膠質(zhì)細(xì)胞中整體蛋白質(zhì)的翻譯水平。然而，后續(xù)實驗排除了經(jīng)典翻譯調(diào)控因子 4E?BP 的參與，這表明 LRRK2 通過其他機(jī)制影響蛋白質(zhì)合成

為了尋找可能調(diào)控 clusterin 的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，研究者利用在線數(shù)據(jù)庫篩選了預(yù)測可靶向 Clu mRNA 的 microRNA（miRNA）。在原代星形膠質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)分析中，miR?22?5p 被確認(rèn)是對基因型變化最為敏感的候選分子。事實上，與野生型相比，miR?22?5p 在 LRRK2 敲除星形膠質(zhì)細(xì)胞中水平升高，而在 LRRK2 G2019S 星形膠質(zhì)細(xì)胞中則降低。熒光素酶報告實驗進(jìn)一步證實了 Clu mRNA 與 miR?22?5p 模擬物之間的直接結(jié)合，從而確認(rèn) miR?22?5p 是 clusterin 的真正翻譯調(diào)控因子。

在功能層面上，在原代星形膠質(zhì)細(xì)胞中過表達(dá) miR?22?5p 模擬物，會降低 preClu 和裂解形式的 clusterin 蛋白水平，而不會減少 Clu mRNA 的表達(dá)水平，這與翻譯抑制的作用模式一致。關(guān)鍵的是，當(dāng)在 LRRK2 G2019S 星形膠質(zhì)細(xì)胞中恢復(fù) miR?22?5p 的水平時，它們對 pHrodo 標(biāo)記的 α?突觸核蛋白纖維的攝取有所增加。這一變化表現(xiàn)為細(xì)胞內(nèi)熒光累積曲線往右移動，相比對照組，顯示細(xì)胞吞入纖維的能力變強(qiáng)。

綜合來看，這些數(shù)據(jù)支持這樣一種機(jī)制模型：在 LRRK2 G2019S 星形膠質(zhì)細(xì)胞中，失調(diào)的 miR?22?5p 導(dǎo)致 clusterin 水平升高，從而限制這些細(xì)胞對 α?突觸核蛋白纖維的內(nèi)吞能力。通過使 miR?22?5p 表達(dá)恢復(fù)正常，可降低 clusterin 的含量并改善星形膠質(zhì)細(xì)胞對細(xì)胞外纖維的清除，將 microRNA 介導(dǎo)的翻譯調(diào)控直接與膠質(zhì)細(xì)胞對致病性 α?突觸核蛋白“種子"的處理聯(lián)系起來。

Filippini 等人提出了一個由 LRRK2?miR?22?5p?clusterin 構(gòu)成的機(jī)制通路，該通路調(diào)控星形膠質(zhì)細(xì)胞對致病性 α?突觸核蛋白纖維的吞噬。在這一模型中，LRRK2 的 G2019S 突變會增強(qiáng)整體蛋白翻譯水平，同時抑制 miR?22?5p 的表達(dá)。miR?22?5p 的降低解除其對 clusterin 翻譯的抑制作用，使 clusterin 在星形膠質(zhì)細(xì)胞中的蛋白水平升高。這種升高限制了纖維的內(nèi)吞，并削弱了星形膠質(zhì)細(xì)胞對細(xì)胞外 α?突觸核蛋白種子的清除能力。

重新引入 miR?22?5p 可使 G2019S 星形膠質(zhì)細(xì)胞中的 clusterin 水平恢復(fù)正常，并重新建立其對纖維的吞噬功能，證明該 miRNA 與星形膠質(zhì)細(xì)胞蛋白穩(wěn)態(tài)之間存在直接的功能聯(lián)系。這些結(jié)果說明，作為帕金森病的關(guān)鍵遺傳風(fēng)險因素，LRRK2 突變會以破壞蛋白質(zhì)處理途徑的方式發(fā)揮作用，并可能放大細(xì)胞外纖維負(fù)擔(dān)、促進(jìn)病理擴(kuò)散。

總體而言，該研究將 LRRK2?clusterin 軸定位為增強(qiáng)星形膠質(zhì)細(xì)胞清除 α?突觸核蛋白的潛在治療靶點。通過調(diào)控 miR?22?5p 或直接靶向 clusterin，有望在攜帶 PD 相關(guān) LRRK2 突變的個體中恢復(fù)纖維攝取機(jī)制。未來研究需要評估 LRRK2 激酶抑制劑、基于 miRNA 的治療策略或其他調(diào)節(jié)此通路的方式是否能夠減少 α?突觸核蛋白病理擴(kuò)散，并最終改變疾病進(jìn)程。

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