帕金森病新发现:少突胶质细胞经 PSAP-GPR37-IL-6 轴驱动神经炎症与神经退行性变

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:Cell Reports 7.5

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  帕金森病(PD)机制不明难以治疗。研究人员开展了关于少突胶质细胞在 PD 发病机制中作用的研究。结果发现少突胶质细胞通过 PSAP-GPR37-IL-6 轴驱动 PD 样神经退行性变,该轴可作为潜在治疗靶点,为 PD 治疗提供新方向。

  帕金森病,这个名字想必大家或多或少都有所耳闻。它是一种常见的神经退行性疾病,给患者带来极大痛苦。患者不仅会出现运动方面的问题,像身体僵硬、动作迟缓、静止性震颤等,还可能伴有感觉障碍、抑郁等非运动症状,其中疼痛更是频繁折磨着 30%-85% 的患者。然而,由于帕金森病的发病机制一直如同迷雾般难以捉摸,目前尚无有效的治疗方法来阻止或延缓其病情发展。在这样的背景下,探寻帕金森病的发病机制、找到新的治疗靶点迫在眉睫。
浙江大学医学院的研究人员勇挑重担,开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于少突胶质细胞在帕金森病发病过程中的作用机制,最终发现少突胶质细胞可通过前沙蛋白(PSAP)-G 蛋白偶联受体 37(GPR37)- 白细胞介素 6(IL-6)轴,驱动神经炎症和多巴胺能神经元的退化,这一发现为帕金森病的治疗提供了全新的潜在靶点。该研究成果发表在《Cell Reports》杂志上,为帕金森病的研究领域带来了新的曙光。

研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。在动物实验方面,使用了转基因小鼠模型,如 Gpr37 条件性敲除(CKO)小鼠、Psap CKO 小鼠等,来探究基因功能;通过立体定位手术,对小鼠进行 6 - 羟基多巴胺(6-OHDA)注射、腺相关病毒(AAV)介导的基因导入等操作。在细胞实验层面,进行了原代少突胶质细胞和原代小胶质细胞的培养。此外,还利用原位杂交技术,检测基因在细胞中的表达定位;运用定量实时聚合酶链反应(qPCR)、蛋白质免疫印迹(Western Blot)、酶联免疫吸附测定(ELISA)等方法,对基因表达和蛋白水平进行检测分析 。同时,研究还使用了人类尸检的黑质切片和脑脊液样本,增加了研究结果的临床相关性。

下面来看具体的研究结果:

  • GPR37 的表达模式及在 PD 模型中的变化:研究人员通过原位杂交和 Gpr37-LacZ 报告小鼠实验发现,GPR37 特异性表达于少突胶质细胞,而非多巴胺能神经元,并且在帕金森病模型小鼠的黑质致密部(SNpc)中显著上调。这一发现修正了以往对 GPR37 表达位置的认知,为后续研究指明了方向。
  • GPR37 缺失对 PD 相关症状的影响:构建 Gpr37 CKO 小鼠模型后发现,敲除少突胶质细胞中的 GPR37,能够减轻 6-OHDA 或 hA53T-α- 突触核蛋白(hA53T-aSyn)诱导的神经元变性和行为缺陷,包括运动障碍和慢性疼痛。这表明 GPR37 在帕金森病的发病过程中起着关键作用,抑制它有望缓解帕金森病症状。
  • PSAP 的作用及与 PD 的关系:PSAP 主要富集于多巴胺能神经元中,PSAP 基因敲除小鼠在接受 6-OHDA 注射后,多巴胺能神经元的损失明显减少,行为异常也得到显著改善。这说明 PSAP 在帕金森病相关的多巴胺能神经元变性中起着重要作用,是帕金森病发病机制中的一个关键因素。
  • PSAP 通过 GPR37 对 IL-6 的调控及对 PD 的影响:研究发现,PSAP 衍生的 14 - 肽(TX-14)能以剂量依赖的方式诱导原代培养的少突胶质细胞中 IL-6 上调,而在 Gpr37 基因敲除小鼠来源的少突胶质细胞中,这种诱导作用消失。此外,TX-14 处理 WT 小鼠会导致多巴胺能神经元减少和帕金森病样功能障碍,且这种作用依赖于 GPR37。这揭示了 PSAP 通过 GPR37 调控 IL-6 表达,进而影响帕金森病发展的机制。
  • IL-6 在 PD 中的关键作用:在帕金森病小鼠模型中,6-OHDA 注射会导致 IL-6 表达增加,而敲除少突胶质细胞中的 IL-6,可显著减轻多巴胺能神经元损失、运动障碍和机械性异常疼痛。同时,向 WT 小鼠黑质中注射重组 IL-6 蛋白,会引发神经炎症、多巴胺能神经元损失、运动障碍和慢性疼痛。这充分表明 IL-6 是帕金森病发病过程中的关键因子,少突胶质细胞来源的 IL-6 在帕金森病的发展中起到了核心推动作用。
  • 早期敲除 GPR37 对帕金森病小鼠的保护作用:在帕金森病小鼠模型早期,敲除少突胶质细胞中的 GPR37,能够显著减轻多巴胺能神经元的损失和行为缺陷。这一结果为帕金森病的早期干预提供了重要的理论依据,提示早期抑制 GPR37 可能是一种有效的治疗策略。
  • PSAP-GPR37-IL-6 轴在人类 PD 中的相关性:通过对人类尸检的黑质进行分析,研究人员发现 GPR37 在帕金森病患者的少突胶质细胞中显著上调,PSAP mRNA 在多巴胺能神经元中富集,且帕金森病患者脑脊液中的 PSAP 和 IL-6 水平明显升高。这表明 PSAP-GPR37-IL-6 轴在人类帕金森病的发病过程中同样起着重要作用,为临床治疗提供了潜在的靶点。

综合研究结论和讨论部分来看,这项研究意义重大。它揭示了少突胶质细胞作为免疫调节神经胶质细胞,在帕金森病发病机制中的全新作用机制,明确了 PSAP-GPR37-IL-6 轴在帕金森病发展中的关键驱动作用。这不仅为深入理解帕金森病的发病机制提供了新的视角,也为开发治疗帕金森病的新策略提供了潜在的靶点。然而,研究也存在一定的局限性,如未深入探究细胞内 PSAP 在多巴胺能神经元变性中的具体作用,以及小胶质细胞对 IL-6 水平的具体贡献等。但这并不影响该研究的价值,未来研究可在此基础上进一步深入探索,有望为帕金森病患者带来新的希望。
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