发现司来吉兰新神经保护机制：抑制蛋白质二硫键异构酶促凋亡活性

研究人员针对帕金森病展开司来吉兰研究，发现其可抑制蛋白质二硫键异构酶（PDI）促凋亡活性。

　　帕金森病（Parkinson’s disease，PD），这一神秘的慢性神经退行性疾病，至今仍是医学领域的一大难题。它就像一个隐藏在神经系统中的 “幽灵”，悄无声息地破坏着大脑的正常功能。目前，由于对其发病机制的理解尚不全面，这种疾病仍然无法被彻底治愈。当下的治疗手段主要依赖于药物，比如左旋多巴，通过提升大脑中的多巴胺水平来缓解症状。为了延长多巴胺的治疗效果，单胺氧化酶 B（MAO-B）抑制剂常与左旋多巴联合使用，司来吉兰作为首个获美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗帕金森病的 MAO-B 抑制剂，不仅能抑制多巴胺的代谢，减少神经毒性代谢产物，还具有神经保护作用，然而其背后的具体分子机制却一直模糊不清。

为了揭开这一谜题，来自广东省老年病临床研究中心、南方科技大学医学院等机构的研究人员开展了深入研究，相关成果发表在《Molecular Biomedicine》上。

在这项研究中，研究人员运用了多种先进的技术方法。其中，活性蛋白质谱分析（ABPP）技术，就像是一个精准的 “分子探测器”，利用司来吉兰独特的 N - 炔丙基胺部分进行点击化学，帮助研究人员筛选并识别出司来吉兰在小鼠多巴胺能神经元 MN9D 细胞系中的潜在蛋白质靶点。细胞热位移分析（CETSA）则通过测量配体诱导的蛋白质热稳定性变化，来表征配体与蛋白质的结合情况；表面等离子共振（SPR）分析用于评估司来吉兰与目标蛋白的结合亲和力；分子对接分析进一步从理论层面验证结合位点。

研究结果如下：

• 筛选并验证司来吉兰的潜在靶点：通过 ABPP 技术筛选，发现蛋白质二硫键异构酶（PDI）家族中的多个成员是司来吉兰的潜在靶点，其中 PDI（P4HB）脱颖而出，成为重点研究对象。原位下拉实验证实了司来吉兰能成功分离 PDI；CETSA 实验表明，与二甲基亚砜（DMSO）处理的对照组相比，司来吉兰显著增强了 PDI 的热稳定性；通过一系列实验，包括 TAMRA - 叠氮标记、竞争实验、SPR 分析、串联质谱以及分子对接等，确定了司来吉兰与 PDI 的结合位点为 Cys₅₆、Ser₃₂和 Lys₂₀₇ 。
• 司来吉兰对 PDI 酶活性的影响：PDI 通常具有介导二硫键修饰的功能，其含有四个类似硫氧还蛋白（TRX）的结构域，其中 a 和 a’结构域包含具有氧化还原活性的 Cys - Gly - His - Cys（CGHC）基序，该基序介导其酶活性，而司来吉兰修饰位点 Cys₅₆就位于这个催化基序内。研究发现，司来吉兰和已知的 PDI 抑制剂 LOC14 一样，在胰岛素聚集实验中抑制了 PDI 还原酶的活性。
• 司来吉兰对 PDI 诱导细胞死亡的影响：尽管 PDI 在未折叠蛋白反应（UPR）中发挥着保护作用，但在神经退行性疾病中，它却展现出促凋亡的一面。研究人员通过分离 MN9D 细胞的线粒体进行线粒体膜通透性转换孔（MOMP）实验，发现纯化的 PDI 会诱导细胞色素 c 释放，而司来吉兰和 PDI 抑制剂 16F16 能够显著抑制这一过程。此外，用司来吉兰或 16F16 预处理 MN9D 细胞，可显著减少毒胡萝卜素诱导的细胞凋亡。

研究结论与讨论：
这项研究揭示了司来吉兰全新的神经保护机制。司来吉兰通过与 PDI 的特定残基共价结合，抑制其酶活性，进而阻止线粒体膜通透性转换孔（MOMP）的发生，减少内质网应激诱导的细胞凋亡。不过，该研究也存在一定的局限性。目前的研究仅基于 MN9D 细胞模型，未能完全反映帕金森病病理的复杂性。未来的研究需要在更多样化、更具生理相关性的模型中进行验证，如诱导多能干细胞（iPSC）衍生的神经元或帕金森病动物模型。此外，研究人员尚未系统探究司来吉兰的剂量效应关系，确定其发挥治疗效果的最佳生理剂量，将有助于进一步拓展司来吉兰的治疗应用。

总的来说，该研究为理解司来吉兰在帕金森病治疗中的作用提供了新的视角，为开发更有效的帕金森病治疗策略奠定了重要基础，有望推动帕金森病治疗领域的新突破。