LRRK2G2019S与帕金森病：星形胶质细胞中 α- 突触核蛋白摄取的新机制与潜在治疗靶点

帕金森病（PD）中星形胶质细胞功能障碍与疾病进展相关，LRRK2 基因影响其相关功能。研究人员探索 LRRK2G2019S对 α- 突触核蛋白摄取的影响及机制。结果发现该突变影响摄取，且与 Clu 水平有关。这为 PD 治疗提供潜在靶点。

　　帕金森病（Parkinson’s Disease，PD）是一种常见的神经退行性疾病，全球众多患者深受其扰。其主要特征包括特定脑区的神经元逐渐死亡，以及标志性的路易小体和路易神经突，它们主要由聚集的 α- 突触核蛋白（α-syn）构成。目前，虽然对帕金森病的研究取得了一些进展，但仍有许多关键问题尚未解决。比如，细胞间 α- 突触核蛋白聚集物的传播机制尚不明确，星形胶质细胞在这一过程中的具体作用及相关信号通路也有待深入探究。这些未知严重阻碍了帕金森病有效治疗方法的开发。

为了深入了解帕金森病的发病机制，来自意大利 IRCCS Istituto Centro San Giovanni di Dio Fatebenefratelli 和布雷西亚大学（University of Brescia）的研究人员开展了一项关于 “LRRK2^G2019S通过 Clusterin 相关通路影响星形胶质细胞摄取 α- 突触核蛋白机制” 的研究。该研究成果发表在《Acta Neuropathologica Communications》上，为帕金森病的研究带来了新的突破。

研究人员为开展此项研究，主要运用了以下关键技术方法：首先是细胞和动物实验模型的构建，使用特定的基因敲入（KI）和敲除（KO）小鼠获取不同基因型的原代星形胶质细胞；其次运用免疫印迹（Western blotting）技术检测蛋白质水平，通过这种方法能够准确分析 Clu、LRRK2 等蛋白的表达量变化；还有实时定量 PCR（qPCR）技术，用于分析基因和 miRNA 的表达情况，以探究它们在不同条件下的变化规律。

下面来看具体的研究结果：

• LRRK2^G2019S影响星形胶质细胞摄取 α- 突触核蛋白的能力：研究人员通过培养 LRRK2 野生型（WT）和 G2019S-KI 小鼠的原代星形胶质细胞，并使用 pHrodo 标记的 α- 突触核蛋白预形成纤维（pffs）处理细胞，观察细胞内 α- 突触核蛋白的荧光强度。结果发现，LRRK2^G2019S-KI 星形胶质细胞内 α- 突触核蛋白荧光强度明显低于 WT 细胞，表明其摄取 α- 突触核蛋白的能力受损。这一结果暗示 LRRK2^G2019S突变可能导致细胞外 α- 突触核蛋白浓度升高，进而促进 α- 突触核蛋白病理的传播。
• LRRK2^G2019S对 Clusterin（Clu）水平的调控：研究人员通过免疫染色和免疫印迹实验发现，LRRK2^G2019S-KI 小鼠的脑切片和原代星形胶质细胞中 Clu 蛋白水平显著高于 WT 小鼠；相反，LRRK2 KO 小鼠的脑切片和原代星形胶质细胞中 Clu 水平则低于 WT 小鼠。这一系列实验结果表明，LRRK2 是 Clu 表达的正调控因子，G2019S 突变会增加星形胶质细胞中 Clu 的水平。
• LRRK2 调控 Clu 水平的机制：研究人员先通过实时定量 PCR 实验探究 LRRK2 是否影响 Clu 基因表达，结果发现 LRRK2^G2019S-KI 细胞与 WT 细胞相比，Clu 基因表达无显著差异，而 LRRK2 KO 细胞中 Clu 基因表达略有增加，这可能是一种对蛋白水平强烈降低的补偿机制。接着，研究人员利用 SUnSET 实验评估 LRRK2 对蛋白质翻译的影响，发现 LRRK2 KO 星形胶质细胞中整体蛋白质合成减少，而 LRRK2^G2019S-KI 细胞中增加，说明 LRRK2 在星形胶质细胞中也参与调控蛋白质翻译过程。但进一步研究发现，LRRK2^G2019S对真核起始因子 4E（eIF4E）结合蛋白（4E-BP）的磷酸化水平并无影响，表明 LRRK2^G2019S可能通过其他途径调节蛋白质翻译来影响 Clu 水平。最后，研究人员通过生物信息学预测和实验验证，发现 LRRK2^G2019S通过 miR-22-5p 在翻译水平调控 Clu 表达。在 LRRK2 KO 星形胶质细胞中，miR-22-5p 表达上调，而在 LRRK2^G2019S-KI 细胞中表达下调。荧光素酶报告实验证实了 miR-22-5p 与 Clu mRNA 的直接结合，转染 miR-22-5p 模拟物后，原代星形胶质细胞中 Clu 蛋白水平显著降低。
• miR-22-5p 对 LRRK2^G2019S-KI 星形胶质细胞摄取 α- 突触核蛋白能力的影响：研究人员用 miR-22-5p 模拟物或阴性对照（NC）处理 LRRK2^G2019S-KI 原代星形胶质细胞，然后用 pHrodo 标记的 α- 突触核蛋白 pffs 处理细胞。结果显示，miR-22-5p 模拟物处理的细胞内 α- 突触核蛋白荧光强度明显高于 NC 处理的细胞，表明 miR-22-5p 模拟物能够增强 LRRK2^G2019S-KI 星形胶质细胞摄取 α- 突触核蛋白的能力，进一步说明 LRRK2^G2019S-KI 星形胶质细胞摄取 α- 突触核蛋白能力受损与 Clu 水平有关。

综合研究结果和讨论部分，该研究意义重大。研究揭示了 LRRK2^G2019S通过 miR-22-5p 调节 Clu 水平，进而影响星形胶质细胞摄取 α- 突触核蛋白的机制。这不仅加深了我们对帕金森病发病机制的理解，还为帕金森病的治疗提供了新的潜在靶点。未来对 LRRK2-miR-22-5p-Clu 轴的深入研究，有望开发出针对帕金森病的新型治疗策略，为众多帕金森病患者带来新的希望。