瑞马唑仑通过激活PINK1/Parkin介导的线粒体自噬缓解阿尔茨海默病模型神经元损伤
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年10月14日
来源:European Journal of Medical Research 3.4
编辑推荐:
本研究针对阿尔茨海默病(AD)中Aβ1-42诱导的神经元损伤问题,开展瑞马唑仑(RMZ)神经保护机制研究。发现RMZ通过激活PINK1/Parkin通路增强线粒体自噬(mitophagy),显著减轻细胞凋亡、ROS生成和Tau蛋白过度磷酸化。该研究为AD治疗提供了基于线粒体质量控制的新策略,具有重要转化价值。
随着全球人口老龄化加速,阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)已成为严峻的公共卫生挑战。最新流行病学数据显示,全球约有5690万人罹患此病,其中中国患者占比高达23.1%。AD的核心病理特征包括β淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的老年斑和过度磷酸化Tau蛋白构成的神经原纤维缠结。尽管已有胆碱酯酶抑制剂等对症治疗药物,但过去十年间超过200项临床试验未能取得突破性进展,开发新型治疗策略迫在眉睫。
近年来,线粒体功能障碍被确认为AD的核心病理机制。根据线粒体级联假说,Aβ沉积实际上是线粒体功能异常的结果而非原因。线粒体作为细胞能量工厂,其质量控制系统——特别是线粒体自噬(mitophagy)——的失调会导致受损线粒体堆积,引发氧化应激爆发,进而加速Aβ聚集和Tau磷酸化,形成恶性循环。因此,激活线粒体自噬通路已成为AD治疗的新研究方向。
瑞马唑仑(Remimazolam, RMZ)作为一种新型超短效苯二氮?类药物,因其独特的"软药"设计(可通过组织酯酶快速代谢为无活性羧酸)而广泛应用于内镜手术麻醉。近年研究发现,RMZ除传统GABAA受体调节作用外,还具有显著的抗炎和神经保护特性:在脂多糖诱导的认知障碍模型中能抑制小胶质细胞活化;在脑缺血再灌注损伤中可通过AKT/GSK-3β/NRF2信号通路抑制氧化应激和凋亡;还能延缓衰老小鼠的神经退行性变并降低Tau磷酸化。然而,RMZ是否通过调控线粒体自噬发挥神经保护作用尚不明确。
本研究发表在《European Journal of Medical Research》,首次揭示RMZ通过PINK1/Parkin介导的线粒体自噬通路缓解Aβ1-42诱导的海马神经元损伤的分子机制。研究人员采用小鼠海马神经元细胞系HT22构建AD体外模型,通过Aβ1-42寡聚体(10μM)诱导神经毒性,并设置不同浓度RMZ(50μg/mL和100μg/mL)干预组。采用CCK-8法检测细胞活力,TUNEL法分析凋亡水平,JC-1染色评估线粒体膜电位,DCFH-DA探针检测活性氧(ROS)生成,ELISA测定Aβ1-42含量,Western blot分析自噬相关蛋白(LC3-II/LC3-I、Beclin-1、P62)和线粒体自噬关键蛋白(PINK1、Parkin)表达,免疫荧光观察LC3B和PINK1的亚细胞定位。为验证机制特异性,通过慢病毒载体介导的PINK1基因沉默实验进一步确认通路依赖性。
瑞马唑仑 attenuates Aβ1-42-induced inhibition of HT22 cell viability
浓度筛选实验显示,10μM Aβ1-42处理24小时可显著降低HT22细胞活力(p<0.01),而≤100μg/mL的RMZ单独处理未显细胞毒性。当用RMZ(50/100μg/mL)预处理后再给予Aβ1-42挑战,细胞活力得到浓度依赖性恢复(p<0.01),表明RMZ能有效抵抗Aβ1-42的神经毒性作用。
瑞马唑仑 attenuates Aβ1-42-induced apoptosis, LDH release, Aβ accumulation, and Tau phosphorylation in HT22 cells
TUNEL检测显示RMZ显著降低Aβ1-42诱导的细胞凋亡(p<0.01)。LDH释放实验表明RMZ能浓度依赖性减少细胞膜损伤(p<0.01)。ELISA分析发现RMZ处理组细胞内Aβ1-42水平显著下降(p<0.01)。Western blot结果显示,虽然总Tau蛋白表达无显著变化,但RMZ处理使磷酸化Tau(p-Tau)水平明显降低(p<0.01),提示RMZ可抑制Tau病理修饰。
瑞马唑仑 promotes mitophagy to alleviate Aβ1-42-induced injury in HT22 cells
JC-1染色显示RMZ能部分恢复Aβ1-42破坏的线粒体膜电位(p<0.01),DCFH-DA检测表明RMZ显著降低线粒体ROS水平(p<0.01)。免疫荧光显示Aβ1-42处理使LC3B和PINK1荧光强度显著减弱,而RMZ处理浓度依赖性增强其表达。Western blot分析发现RMZ显著提升LC3-II/LC3-I比值、Beclin-1、PINK1和Parkin蛋白表达(p<0.01),同时降低P62水平(p<0.01),证明RMZ能有效激活线粒体自噬流程。
瑞马唑仑 repairs Aβ1-42-induced injury in HT22 cells by activating PINK1/Parkin-mediated mitophagy
基因沉默实验证实,PINK1特异性siRNA可有效敲低目标蛋白表达。当PINK1被沉默后,RMZ对线粒体自噬的激活作用被显著逆转:LC3-II/LC3-I比值、Beclin-1和Parkin表达下降(p<0.01),P62积累增加(p<0.01)。功能挽救实验表明,PINK1沉默完全 abolished RMZ的神经保护效应——细胞活力重新下降(p<0.01),凋亡率回升(p<0.01),LDH释放和Aβ1-42水平再度升高(p<0.01),p-Tau水平也显著反弹(p<0.01)。这些结果确证PINK1/Parkin通路是RMZ发挥作用的必要条件。
本研究首次阐明RMZ通过PINK1/Parkin介导的线粒体自噬通路缓解AD神经元损伤的分子机制。研究发现RMZ能显著增强线粒体自噬流,促进受损线粒体清除,改善线粒体功能,降低氧化应激,最终减轻Aβ毒性和Tau病理。特别值得注意的是,RMZ作为已获批临床应用的麻醉剂,具有药代动力学特征明确、安全性 profile良好的独特优势,这为其老药新用提供了重要转化基础。然而,研究也存在一定局限性:HT22细胞系不能完全模拟原代神经元的生理环境;未考察PINK1/Parkin非依赖的线粒体自噬途径(如BNIP3/NIX、FUNDC1);缺乏高分辨率共定位成像证实线粒体-自噬体融合过程;长期用药的安全性和线粒体功能影响仍需深入评估。未来研究需在原代神经元和转基因AD模型中进行验证,阐明RMZ激活PINK1/Parkin通路的上游受体机制,并优化线粒体自噬的适度激活策略以避免过度自噬带来的潜在副作用。总之,该研究不仅为AD治疗提供了靶向线粒体质量控制的新思路,也为瑞马唑仑的临床拓展应用提供了坚实理论基础。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号