抗帕金森病论文前言

前言 帕金森病(PD)是最普遍的神经退行性疾病之一，影响2%-3%的65岁及以上人群。一般来说，PD的特征是中脑黑质中多巴胺能神经元的选择性缺失。研究人员已经报道了PD的多种分子机制，如线粒体功能障碍、氧化应激、轴突运输、Ca2+稳态和神经炎症。特别是，α-synuclein (α-Syn) （路易体的胞内成分）被认为是PD最重要的神经病理学特征之一。在PD患者的多巴胺能神经元、MPTP（四氢吡啶）处理的动物和MPP+（MPTP代谢物）处理的神经母细胞瘤细胞中观察到α-Syn的积累。此外，有研究报道，α-Syn突变(A30P、A53T和E46K)是罕见家族性PD的主要原因。 因此，清除α-Syn为帕金森病的治疗提供了一种合理的途径。自噬被认为在降解细胞内α-Syn聚集物中起着重要作用。Rapamycin（雷帕霉素）已被证明通过诱导自噬减少α-Syn聚集，从而在体内和体外保护多巴胺能神经元抵抗死亡。不幸的是，Rapamycin缺乏特异性，常常导致口腔和呼吸道感染、白细胞减少、口腔炎、高胆固醇血症、高甘油三酯血症、免疫抑制等多种副作用，从而限制了Rapamycin在PD治疗中的应用。因此，目前迫切需要寻找其他能够清除α-Syn聚集物但副作用更少的PD候选治疗方法。 GM1神经节苷脂(18:1/18:0)是一种主要的脑神经节苷脂，由三个结构单元组成：一个低聚糖，一个神经酰胺锚点和几个唾液酸残基。由于其对神经元可塑性、神经营养物质的释放、神经传递以及与神经调节蛋白的相互作用的调节作用，这种分子被认为是各种大脑功能中必不可少的调节剂。外源性神经节苷脂已经被证明可以影响中枢神经系统中的多巴胺能、谷氨酸能和胆碱能神经元的存活。GM1神经节苷脂的治疗作用已在PD患者，以及MPTP治疗的小鼠和灵长类动物，显示神经保护或神经修复作用。尽管有这些积极的数据，但GM1神经节苷脂治疗PD的确切机制仍不确定。在以前的报道中，这种治疗方法被猜测以自噬依赖的方式降解α-Syn，这促使作者研究自噬是否参与GM1神经节苷脂的抗PD机制。 研究结果 1. GM1神经节苷脂改善了C57BL/6 J小鼠MPTP诱导的行为缺陷，并恢复了多巴胺及其代谢产物的水平 MPTP被酶MAO-B转化为毒性代谢物MPP+，通过抑制线粒体电子传递链复合物I杀死多巴胺能神经元。因此，MPTP和MPP+通常分别在体内和体外诱导一种与PD相似的神经元细胞毒性综合征。在本研究中，C57BL/6 J小鼠腹腔注射MPTP (30 mg/kg) 5天建立PD模型，以评估GM1神经节苷脂的保护作用。治疗2周后，进行行为测试，包括爬杆测试、旋转测试和步态分析。如（图1a）所示，MPTP处理的小鼠比对照组小鼠花更多的时间爬杆。相比之下，GM1神经节苷脂（静脉注射，25和50 mg/k）和selegiline（司来吉林MAO-B抑制剂，静脉注射，60 mg/kg）显著减少MPTP治疗的小鼠爬杆时间。在旋转测试中，MPTP处理显著降低了下降潜伏期，为MPTP所致的运动功能障碍。GM1神经节苷脂和selegiline可抑制MPTP诱导的下降潜伏期的下降（图1b）。 作者进一步评估了GM1神经节苷脂对步态的治疗作用，通过包括步速、摆动速度、步频、跑步持续时间和步行速度等参数的猫步试验。如（图1c-g）所示，MPTP处理小鼠的摆动速度和步频显著下降，而在步数周期、跑步持续时间和步行速度上，则观察到显著增加。相比而言，GM1神经节苷和selegiline的治疗有效改善了MPTP引起的这些步态行为障碍(图1c-g)。此外，GM1神经节苷治疗恢复了步态表现(图1k)。在MPTP处理的小鼠中，增加了四肢的触摸和悬挂次数(图1l)，和步法模式的数量(图1m)。这些行为测试提示GM1神经节苷脂对PD有明显的治疗作用。值得注意的是，GM1神经节苷脂在三个行为测试中的保护作用被3-MA（自噬抑制剂）逆转（图1 a-g和k-m）。这一发现表明，GM1神经节苷脂的保护作用可能与自噬有关。 此外，采用高效液相色谱-电化学检测小鼠纹状体中多巴胺及其代谢产物的水平。如（图1h-j）所示，MPTP处理显著降低了多巴胺、二羟基苯乙酸(DOPAC)和高香草酸(HVA)的水平。GM1神经节苷脂和selegiline治疗可防止MPTP诱导的多巴胺、DOPAC和HVA水平减少，提示GM1神经节苷脂能有效改善多巴胺能神经元的功能。 2. GM1神经节苷脂改善MPP+诱导的神经毒性，减少神经元细胞中α-Syn的积累 MPTP的代谢物MPP+在体外可导致神经毒性。因此，作者进一步利用MPP+验证GM1神经节苷脂对SH-SY5Y细胞的神经保护作用。如（图2a）所示，GM1神经节苷脂浓度小于320μM时不引起任何细胞毒性。MPP+ （1 mM）显著抑制细胞增殖，而不同浓度的GM1神经节苷脂（20、40和80 μM）处理可显著减弱MPP+诱导的细胞增殖抑制（图2b）。此外，MPP+导致细胞形态发生明显变化，伪足减少，胞体拉长，GM1神经节苷脂使其恢复（图2c）。Western blot分析显示，GM1神经节苷脂处理显著抑制MPP+诱导的SH-SY5Y细胞钟α-Syn积累（图2d）。同样，GM1神经节苷脂以时间依赖性的方式降低了PC12α-Syn A53T细胞中的α-Syn过表达作用（图2e）。 线粒体功能缺陷和氧化应激已在PD的发病机制中得到证实。如（图2g和h）所示，1 mM MPP+处理SH-SY5Y细胞36 h后，线粒体膜电位(δ ψ m)明显降低，ROS水平升高，而GM1神经节苷脂治疗明显抑制了这些变化。此外，自噬抑制剂（3-MA或bafilomycin A1）可消除GM1神经节苷脂的治疗效果。这些体外研究结果与MPTP处理的小鼠的观察结果一致，进一步提示自噬激活参与了GM1神经节苷脂对PD的保护作用。 3. GM1神经节苷脂诱导神经元细胞自噬 已有研究报道GM1神经节苷脂可诱导促进多种细胞系自噬。体外实验显示，不同剂量的GM1神经节苷脂处理SH-SY5Y细胞后，自噬标记物LC3-II增加和自噬底物SQSTM1/p62的降解均增强，特别是在40 μM（图3a）。另外，在该剂量下，GM1神经节苷脂对细胞处理24 h后，这些自噬相关蛋白的影响最为明显（图3b）。为更直观的观察GM1神经节苷脂对细胞自噬的促进作用，作者使用mRFP-GFP-LC3标记进行自噬通量测定。Rapamycin（雷帕霉素）通过抑制mTOR[45]发挥自噬诱导作用，作为阳性对照。由于GFP对低pH条件敏感，当自噬小体与溶酶体融合时，GFP(绿色)荧光被熄灭，只能观察到mRF（红色）荧光。当GFP和mRFP（黄色）荧光同时出现时，说明自噬小体不与溶酶体结合。与对照组相比，GM1神经节苷脂和Rapamycin处理的细胞中红色斑点明显增多，而GM1神经节苷脂和bafilomycin A1联合处理可增强黄色斑点（图3c），说明GM1神经节苷脂增强了SHSY5Y细胞的自噬通量。 4. GM1神经节苷脂激活自噬有助于清除α-Syn 由于去除异常的α-Syn为PD的治疗提供了一个很有潜力的策略，早期研究表明自噬介导的α-Syn降解有利于对PD的保护作用。GM1神经节苷脂对MPTP诱导的小鼠及MPP+诱导的细胞的保护作用被3-MA和bafilomycin A1阻断，说明可能与自噬激活有关。如预期的那样，3-MA显著消除了GM1神经节苷脂对MPP+处理SH-SY5Y细胞中α-Syn蛋白水平的影响（图4a）。作者随后进一步确定GM1神经节苷脂对自噬过程的影响。数据显示，MPP+存在下，GM1神经节苷脂处理明显促进了SH-SY5Y细胞中LC3-I向LC3-II的转化，同时自噬底物SQSTM1/p62蛋白水平下降（图4b）。此外，透射电镜显示，GM1神经节苷脂处理小鼠的黑质中存在明显的自噬泡（图4c）。重要的是，共聚焦显微镜图像显示GM1神经节苷脂诱导的自噬小体与MPP+诱导的α-Syn共定位（图4d）。这些体内和体外数据表明，GM1神经节苷脂激活自噬，参与α-Syn清除。 此外，作者使用doxycycline诱导α-Syn A53T表达的PC12α-Syn A53T细胞，验证GM1神经节苷脂对自噬和α-Syn清除的影响。共聚焦显微镜结果（图5a）显示，在PC12α-Syn A53T细胞中，GM1神经节苷脂处理后LC3斑点增加，而doxycycline诱导的α-Syn积累减少，其中LC3和α-Syn的共定位显著增强（图5a）。Western blot分析证实，GM1神经节苷脂导致α-Syn蛋白水平下降，而3-MA共处理逆转了这一趋势（图5b）。与GM1神经节苷脂类似，Rapamycin也能强烈降低α-Syn水平（图5b）。作者采用化学反应方法，用荧光FITC荧光标记GM1神经节苷脂。在受GM1-FITC处理的PC12α-Syn A53T细胞中观察到强烈的绿色荧光（图5c）。同时，在PC12α-Syn A53T细胞中，GM1-FITC和α-Syn以及GM1-FITC和LC3之间观察到明显的共定位（图5d）。综上所述，这些数据表明GM1神经节苷脂激活自噬来清除α-Syn的积累。 5. ATG13-ULK1复合物参与GM1神经节苷脂诱导的自噬 ULK复合体由ULK1、ATG13、FIP200和ATG101组成，它们是启动自噬过程所必需的。作者评估了GM1神经节苷脂对ULK1和ATG13蛋白表达水平的影响。值得注意的是，GM1神经节苷脂处理促进了PC12α-Syn A53T细胞中ATG13和ULK1的磷酸化（图6a）。然而，GM1神经节苷脂的作用被3-MA抑制（图6a）。同样，GM1神经节苷脂处理的SH-SY5Y细胞也显示出p-ATG13/ATG13的比例增加，而3-MA处理抑制了GM1神经节苷脂的这种作用（图6b）。综上所述，GM1神经节苷脂通过激活ATG13-ULK1复合物来诱导自噬。 总结 总的来说，作者通过MPTP/MPP+处理建立了α-Syn过表达模型，以评估GM1在体内和体外对PD的治疗作用。此外，使用表达诱导型α-Syn的PC12α-Syn A53T细胞来证明GM1和α-Syn之间的直接关系。研究结果表明，自噬的激活解释了GM1神经节苷脂的抗PD作用，并为GM1神经节苷脂清除α-Syn的机制提供了可能的理论基础。

北京仁爱堂国医馆医院简介：北京仁爱堂国医馆 是由著名中医“刘渡舟教授”的弟子及再传弟子，秉承刘老“力倡仲景之学 博采众家之长”的济世宏愿，共同发起，经海淀卫生局、工商局特许批准成立，获得“中医医疗科研机构”的称号。本院有多名中医医师，并且在治疗神经性耳鸣、耳聋、嗅觉失灵、脑萎缩、震颤等神经系统疾病 有多年丰富的临床经验。我先给大家介绍一个在本院最具代表性的医师：王常在教授男，早年毕业于河北中西结合学院。国家中医类执业医师特色专科名医。曾获“中国中医药优秀成果奖”，国家级论文一篇，发表省级论文数篇。师承河北省中医学院名医“李祖培”。主要的治病理念：“一个观点，三种倾向”。一个观点：即整体观念辩证论治。他认为：大自然和人体五脏六腑是一个有机的整体。治病不能头疼医头，脚疼医脚，要从整体考虑“辩证论治”。三种倾向：1.“护脾胃调四旁”即脾为孤脏，位属中央，以灌四旁。2.久病、疑难病重调气血3.有一份阳气便有一份生机主治：内科、外科、儿科、妇科疾病和各种疑难杂症。如：神经性耳鸣、耳聋、偏头痛、嗅觉失灵、特发性震颤、手抖、小儿痉挛、干燥综合征、多汗症、帕金森、天疱疮、心性疾病等神经系统疾病。

又到了肚子里没有墨水，只有干货的深空小编给大家吹牛...不是，说新闻的时间了。小编整理了半天，给大家带来了这篇文章。不吊大家胃口了，一起来了解一下。近日一项新的研究再次表明了，微生物和肠道细菌在减缓帕金森氏病中的作用。在帕金森氏病发病过程中往往出现和神经损伤有关的蛋白质异常积累，这篇发表在《Cell Reports》的论文中，就概述了一种特殊的益生菌如何阻止这些蛋白质的积累。帕金森氏病的特征之一就是，大脑多巴胺分泌神经元的进行性细胞死亡。而目前的科学研究表明，这是由于蛋白质α-突触核蛋白的球形错误折叠团块的聚集引起的。这些有毒的蛋白质聚集体通常称为路易体。在过去的几十年中，一些研究人员开始发现证据表明帕金森氏症可能起源于肠道。这个想法被称为Braak假设，它假定破坏性的路易体最初可能在肠道中形成，然后扩散到大脑并产生我们在帕金森氏病中常见的生理症状。受此假设启发，来自爱丁堡大学和邓迪大学的一组研究人员着手研究是否有任何特定的肠道细菌物种能够抑制甚至逆转这些有害的α-突触核蛋白团块的积累。研究人员研究了很多常见的益生菌对α-Synuclein聚集的影响，最后科研团队发现了枯草芽孢杆菌的特殊益生菌细菌不仅在抑制α-突触核蛋白聚集，而且在逆转预先形成的积累方面均具有显着的效果。研究人员确实强调，这些结果并不意味着帕金森氏症患者会立即出去寻找这种特殊的益生菌。在人类研究可以确定这种机制是否对人类患者产生临床意义的作用之前，需要进一步的工作来首先在其他动物模型中验证这些结果。该研究的首席研究员Maria Doitsidou解释说：“结果提供了研究改变构成肠道微生物组的细菌如何影响帕金森氏病的一次机会。下一步就是要在小鼠中确认这些结果，然后进行快速的临床试验，因为我们测试的益生菌已经可以买到。”欲要知晓更多《未来人们或可服用该益生菌来减缓帕金森氏病 》的更多资讯，请持续关注深空的科技资讯栏目，深空小编将持续为您更新更多的科技资讯。王者之心2点击试玩