《Translational Neurodegeneration》:A genome-wide RNA interference screening reveals protectiveness of SNX5 knockdown in a Parkinson’s disease cell model

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Translational Neurodegeneration 10.8

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  本研究通过全基因组siRNA筛选,在人类神经元模型中首次发现SNX5(分选连接蛋白5)敲低可显著减轻α-突触核蛋白(aSyn)诱导的毒性。研究人员证实SNX5作为逆向转运体(retromer)复合物组分,通过调控aSyn从早期内体向高尔基体(TGN)的转运发挥保护作用,为帕金森病等突触核蛋白病的靶向治疗提供了新思路。

在神经退行性疾病研究领域,帕金森病(PD)等突触核蛋白病的治疗始终面临重大挑战。这些疾病的共同特征是α-突触核蛋白(aSyn)异常聚集形成路易小体,导致多巴胺能神经元死亡。尽管已知aSyn寡聚体具有神经毒性,但其具体作用机制仍不明确,且目前缺乏能延缓疾病进展的修饰疗法。更棘手的是,aSyn可通过细胞间传播扩散病理特征,这使得阻断其毒性通路成为治疗关键。

德国汉诺威医学院等机构的研究团队创新性地采用人类多巴胺能LUHMES神经元模型,开展了首个全基因组规模的RNA干扰筛选。他们发现分选连接蛋白5(SNX5)敲低能显著保护神经元免受aSyn毒性,相关成果发表于《Translational Neurodegeneration》。这项研究不仅揭示了SNX5调控aSyn转运的新机制,更为开发靶向治疗策略提供了重要依据。

研究团队运用了三大关键技术:1)建立aSyn过表达的人类神经元毒性模型;2)全基因组siRNA筛选结合多级验证体系;3)转基因小鼠原代神经元功能验证。通过免疫荧光、qPCR和Western blot等技术,系统分析了SNX5敲低对细胞器形态和aSyn分布的影响。

【基因组-wide esiRNA筛选鉴定SNX5敲低对aSyn诱导毒性的保护作用】
研究团队通过三步筛选法从16,744个基因中锁定SNX5。在初级筛选中,SNX5 esiRNA处理组的细胞存活Z值达3.3±1.8,显著高于对照组。使用siPOOL siRNA进一步验证显示,SNX5 mRNA水平降低93.1%,蛋白表达减少至80%,同时显著改善神经元网络复杂度(分支长度增加34%)。

【SNX5敲低恢复转基因小鼠原代神经元同步性】
在Thy1-αSyn转基因小鼠模型中,SNX5敲低使神经元同步性指数维持在0.86±0.03,显著优于对照组的0.76±0.05。这种保护作用在自噬抑制剂巴弗洛霉素A1处理条件下尤为突出,证实SNX5调控具有病理相关性。

【SNX5敲低不影响其他逆向转运体组分表达】
Western blot分析显示,VPS35、SNX1、SNX2和SNX6蛋白水平在SNX5敲低后保持稳定。值得注意的是,SNX6敲低反而加剧毒性,表明SNX5的保护作用具有特异性。

【SNX5敲低阻止aSyn向高尔基体运输】
ATT-565标记实验揭示,SNX5敲低使aSyn在高尔基体区域的分布比例从62%降至38%。共定位分析显示aSyn与早期内体标记物Rab5a的共定位系数从0.4升至0.77,证实SNX5调控aSyn从内体向高尔基体的转运。

【aSyn导致高尔基体碎片化被SNX5敲低缓解】
aSyn过表达使高尔基体直径从3.4μm增至6.8μm,碎片化比例达45%。SNX5敲低使这些参数恢复正常水平,且使用高尔基体破坏剂布雷菲德菌素A的实验证实,高尔基体完整性对神经元存活至关重要。

这项研究首次阐明SNX5通过调控aSyn的亚细胞分布影响神经毒性。其保护机制可能涉及:1)阻止aSyn在高尔基体积累引发的碎片化;2)将aSyn限制在内体系统内降解。这些发现为理解突触核蛋白病的发病机制提供了新视角,提示靶向SNX5或相关运输通路可能成为治疗新策略。特别是SNX5在维持神经元功能中的独特作用(与SNX6功能相反),使其成为极具潜力的特异性治疗靶点。未来研究可进一步探索SNX5调控剂在动物模型中的治疗效果,以及其与其他逆向转运体组分的协同作用。

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