Thiamet-G通过增强小胶质细胞STING蛋白O-GlcNAc糖基化改善帕金森病认知功能障碍

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Neurochemistry International 4.4

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  本研究针对帕金森病(PD)认知障碍的神经炎症机制,发现O-GlcNAcase抑制剂Thiamet-G(TMG)通过上调小胶质细胞STING蛋白的O-GlcNAc糖基化修饰,抑制cGAS-STING-NF-κB通路活化,显著改善鱼藤酮(ROT)诱导的PD模型小鼠认知功能,为PD认知障碍的免疫代谢调控提供新靶点。

  

帕金森病作为仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病,其认知功能障碍的发生率在确诊20年后高达83%,却缺乏有效的干预手段。近年研究发现,小胶质细胞持续活化导致的突触过度修剪是认知恶化的关键因素,而先天免疫核心蛋白STING在α-突触核蛋白(α-Syn)介导的神经炎症中扮演重要角色。与此同时,蛋白质O-连接β-N-乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc)修饰作为连接细胞代谢与表观调控的"分子开关",被发现可动态调节STING信号,但二者在PD认知障碍中的交互机制仍是未解之谜。

针对这一科学问题,来自湖南的研究团队在《Neurochemistry International》发表研究,系统评估了O-GlcNAcase抑制剂Thiamet-G(TMG)对PD认知功能的保护作用及其免疫代谢机制。研究采用鱼藤酮(ROT)诱导的PD小鼠模型,通过Y迷宫、新物体识别等行为学测试评估认知功能;利用免疫荧光和蛋白印迹分析海马区小胶质细胞活化状态及O-GlcNAc修饰水平;结合BV2小胶质细胞系模型,通过ELISA检测炎症因子,并运用生物信息学预测与免疫共沉淀技术验证STING的O-GlcNAc修饰位点。

TMG改善ROT诱导的PD模型小鼠认知功能
行为学实验显示,TMG治疗显著提高PD小鼠在Y迷宫新臂探索时间(提升42.7%)和新物体识别指数(增加35.2%),同时降低海马区离子钙结合蛋白1(Iba1)+活化小胶质细胞密度达61.3%,证实TMG具有认知增强效应。

TMG通过O-GlcNAc修饰抑制小胶质细胞炎症反应
体外实验发现,TMG使BV2细胞总蛋白O-GlcNAc水平升高3.1倍,同时降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)等促炎因子分泌量达50%-70%。生物信息学预测STING蛋白存在保守的O-GlcNAc修饰位点,免疫共沉淀证实TMG处理使STING的O-GlcNAc修饰增加2.8倍,同时其磷酸化水平降低67.5%。

讨论与意义
该研究首次揭示TMG通过增强STING蛋白O-GlcNAc糖基化,阻断其磷酸化激活,进而抑制cGAS-STING-NF-κB信号轴驱动的神经炎症。这一发现不仅阐明了O-GlcNAc修饰调控先天免疫的新机制,更提出了"免疫代谢重编程"治疗PD认知障碍的创新策略。鉴于TMG已进入阿尔茨海默病临床试验阶段,该研究为其适应症拓展至PD提供重要理论依据,具有显著的转化医学价值。研究局限性在于未解析STING具体修饰位点的功能影响,未来需通过位点突变等实验深入探索结构-功能关系。

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