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综述:帕金森病中线粒体-星形胶质细胞-神经元三元假说:代谢、聚集和氧化应激的毒性反馈循环
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月06日 来源:Neurochemical Research 3.8
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本综述创新性提出帕金森病(PD)的"三元假说",揭示线粒体功能障碍通过星形胶质细胞与神经元间的毒性反馈循环(涉及代谢紊乱、α-synuclein聚集和氧化应激)驱动疾病进展。重点论证星形胶质细胞线粒体在维持神经稳态中的核心作用,并提出靶向线粒体质量控制(如mitophagy增强、代谢重编程)的新型治疗策略,为超越多巴胺替代疗法的疾病修饰提供新方向。
医学领域对帕金森病(PD)的研究历经数十年,传统焦点集中于其核心病理特征——多巴胺能神经元退行性变。近年研究表明,PD通过连接线粒体、星形胶质细胞与神经元的复杂致病模式发展,形成破坏性代谢循环、蛋白质聚集周期和氧化应激 cascade。本综述从"三元假说"视角解析线粒体如何与星形胶质细胞和神经元整合,为PD进展提供多维度阐释。
曾被长期忽视的星形胶质细胞线粒体,实际上在维持神经保护与稳态中扮演中枢角色。研究表明,星形胶质细胞和神经元中的功能失调线粒体会引发代谢衰竭、谷氨酸调节受损,同时增强α-突触核蛋白(α-synuclein)聚集,放大神经炎症、铁死亡(ferroptosis)易感性和氧化应激。这种三联病理机制构成了PD进展的恶性循环。
星形胶质细胞-神经元代谢耦合(astrocyte–neuron metabolic coupling)是维持脑能量平衡的关键。线粒体质量控制(mitochondrial quality control)系统,特别是线粒体自噬(mitophagy)的失调,会导致毒性蛋白累积和脂质氧化还原失衡。研究发现,星形胶质细胞线粒体功能障碍可直接引发神经元脂质过氧化,通过GPX4通路促进铁死亡。
当前研究聚焦于恢复三元完整性的实验与转化方法:包括增强线粒体自噬(mitophagy enhancement)、代谢重编程(metabolic reprogramming)、线粒体转移(mitochondrial transfer)以及星形胶质细胞向神经元重编程(astrocyte-to-neuron reprogramming)。将星形胶质细胞线粒体置于PD发病机制的核心,为靶向胶质细胞代谢韧性(glial metabolic resilience)的新型干预措施提供理论依据。
该整合方法同时针对三大致病轴——代谢循环、蛋白聚集与氧化应激,展现出超越症状性多巴胺替代疗法的疾病修饰潜力。通过纠正星形胶质细胞-神经元-线粒体三元体系的动态平衡,为开发神经退行性疾病的有效治疗手段开辟新路径。
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