帕金森病研究新突破：PARIS转基因小鼠模型助力揭示疾病机制与治疗靶点

为探究帕金森病（PD）机制，研究人员构建 PARIS 转基因小鼠模型，揭示相关病理特征及潜在治疗靶点。

　　

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是全球最常见的神经退行性疾病之一，给无数患者和家庭带来了沉重的负担。其主要病理特征包括大脑黑质中高达 70% 的多巴胺能神经元选择性丢失、路易小体的出现、炎症反应以及线粒体功能障碍等。目前，还没有有效的疗法能够阻止或逆转 PD 关键病理特征的进展。现有 PD 小鼠模型存在诸多不足，如传统毒素诱导模型中多巴胺能神经元死亡过快，不适合用于研究疾病进展过程中的治疗干预；大多数遗传动物模型缺乏对黑质纹状体通路的选择性，无法产生与临床 PD 相当的多巴胺能神经元变性。因此，开发一种更理想的 PD 小鼠模型迫在眉睫。

来自多个研究机构的研究人员开展了此项研究，其中包括韩国成均馆大学、汉阳大学等。他们构建了一种新型的四环素调控的条件性转基因小鼠模型，该模型可在多巴胺能神经元中选择性表达 PARIS（Parkin-interacting substrate，也称为 ZNF746）蛋白。研究发现，这种转基因小鼠成功重现了 PD 的关键病理特征，如选择性、进行性的多巴胺能神经元丢失，纹状体多巴胺耗竭，线粒体功能障碍，α - 突触核蛋白聚集以及神经炎症等。通过对该模型的研究，还揭示了 PARIS 调控的基因表达变化和相关生物学通路，为理解 PD 的发病机制提供了新的视角，并为开发潜在的治疗靶点奠定了基础。相关研究成果发表在《Molecular Neurodegeneration》杂志上。

研究人员在研究过程中运用了多种关键技术方法。首先是构建转基因小鼠模型，通过将表达 PARIS 的 responder 小鼠与多巴胺转运体（DAT）启动子控制下表达四环素调控转录激活因子（tTA）的 driver 小鼠杂交，获得了在多巴胺能神经元中特异性表达 PARIS 的转基因小鼠。其次，利用 RNA 测序（RNA-seq）和单核 RNA 测序（snRNA-seq）技术对小鼠中脑进行转录组分析，以探究基因表达变化和细胞类型特异性的转录特征。此外，还采用了多种行为学测试方法，如极点测试（pole test）、转棒测试（rotarod test）等，来评估小鼠的运动功能。

研究结果如下：

1. PARIS 转基因小鼠的构建与表征：研究人员成功构建了 Tet-off 条件性转基因小鼠，使其在多巴胺能神经元中表达 PARIS。通过调控饮食中的多西环素，可控制 PARIS 的表达时间。结果显示，PARIS 在多巴胺能神经元中选择性表达，且在 3 周龄开启表达后，小鼠逐渐出现进行性多巴胺能神经元丢失、神经炎症以及运动功能障碍等 PD 相关病理特征。

2. PARIS 表达对多巴胺能神经元及相关功能的影响：随着 PARIS 的表达，小鼠中脑黑质致密部（SNpc）和腹侧被盖区（VTA）的多巴胺能神经元显著减少，同时纹状体中 TH 阳性轴突纤维密度下降，多巴胺水平降低。行为学测试表明，PARIS 转基因小鼠出现运动协调能力下降、运动迟缓等症状，且焦虑水平增加。给予左旋多巴（L-DOPA）治疗后，小鼠的运动功能得到部分恢复，但焦虑症状未得到改善。

3. PARIS 对 PGC-1α 及线粒体功能的影响：PARIS 表达抑制了 PGC-1α（一种线粒体生物发生的主要调节因子）的表达，导致线粒体标记蛋白表达异常，线粒体功能受损。在 3 月龄的 PARIS 转基因小鼠中，PGC-1α 蛋白水平显著降低，同时部分线粒体标记蛋白如 PDHA、PHB1 和 COXIV 的水平也明显下降。

4. c-Abl 抑制对 PARIS 转基因小鼠病理特征的影响：研究发现，PARIS 表达激活了 c-Abl，而给予 c-Abl 抑制剂尼罗替尼（nilotinib）后，可有效抑制 c-Abl 活性，部分挽救多巴胺能神经元的丢失，减轻神经炎症，改善小鼠的运动功能。

5. 转录组分析揭示潜在功能通路：通过 RNA-seq 分析，研究人员发现 PARIS 转基因小鼠中脑存在 1513 个差异表达基因（DEGs），这些基因主要富集在氧化应激和线粒体相关的生物学过程中。snRNA-seq 分析进一步确定了不同细胞类型的转录组特征，发现多巴胺能神经元中与 PD 相关的基因表达发生变化，同时还鉴定出了与 PD 发病机制相关的神经胶质细胞亚群和 DEGs。

研究结论和讨论部分表明，该研究构建的 PARIS 转基因小鼠模型能够很好地重现临床 PD 的关键病理特征，为在几个月内进行抗症状和疾病修饰治疗策略的临床前评估提供了可能。基于此模型的转录组分析，揭示了 PARIS 调控的基因表达变化和潜在的生物学通路，为理解 PD 的发病机制提供了重要线索。然而，该模型也存在一些局限性，如 DAT-PF-tTA 驱动小鼠中内源性 DAT 基因的缺失，以及长期 L-DOPA 治疗可能对模型产生的影响等。未来的研究可以进一步优化该模型，例如在老年小鼠中诱导 PARIS 表达，或研究 PARIS 与 α - 突触核蛋白共表达对疾病病理的影响，以更好地模拟散发性 PD。总之，该研究为 PD 的研究提供了新的视角和有价值的资源，有望推动 PD 治疗领域的进一步发展。