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综述:环境逆境、内质网应激与神经发生
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:NeuroToxicology 3.4
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这篇综述系统探讨了孕期环境逆境(如营养缺乏、感染、重金属等)通过诱发内质网应激(ER stress)和未折叠蛋白反应(UPR),干扰神经发生(neurogenesis)并导致神经发育障碍(NDDs)的分子机制,同时提出靶向ER/UPR的治疗策略,为理解环境编程与脑疾病关联提供了新视角。
发育神经发生
神经发育是高度协调的过程,涉及神经干细胞(NSCs)增殖、分化和迁移。脊椎动物中枢神经系统(CNS)起源于外胚层衍生的神经管,NSCs通过顶端-基底极性维持神经上皮特性。环境逆境可能破坏NSCs的动态平衡,导致神经发生异常。
内质网应激与未折叠蛋白反应(UPR)
内质网(ER)是蛋白质折叠、钙储存和膜生物合成的关键场所。ER稳态失衡(如营养缺乏、钙紊乱)会引发未折叠蛋白积累,激活UPR——这一适应性反应通过PERK、IRE1和ATF6三条通路恢复蛋白稳态或触发凋亡。研究表明,发育期ER应激可损害神经发生,成为NDDs的潜在机制。
环境逆境与ER应激的关联
孕期暴露于母体压力、酒精、空气污染物或重金属等逆境因素,均可破坏ER稳态。例如,酒精通过抑制蛋白质糖基化诱导ER应激;铅暴露干扰钙平衡,激活UPR。这些应激反应可能通过抑制NSCs增殖或神经元迁移,导致小头畸形、自闭症谱系障碍(ASD)等NDDs。
ER应激与多通路串扰
ER应激与氧化应激、自噬和神经炎症存在密切交互。例如,UPR激活可增加活性氧(ROS)生成,而氧化应激又加剧ER蛋白折叠负荷;自噬通过清除错误折叠蛋白缓解ER压力,但其过度激活可能导致NSCs耗竭。神经炎症因子(如IL-6)进一步放大ER应激,形成恶性循环。
靶向治疗策略
目前研究聚焦于调节UPR通路的小分子药物,如PERK抑制剂GSK2606414、IRE1α
调节剂KIRA6等。化学伴侣(如牛磺酸)和抗氧化剂(N-乙酰半胱氨酸)也被证实可缓解ER应激。未来需探索时空特异性干预,以避免全身性副作用。
总结
环境逆境通过ER应激干扰神经发生的假说,为NDDs的病因学提供了新框架。理解ER与多通路的串扰机制,将推动精准治疗策略的开发,改善神经发育异常患者的预后。
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