帕金森病与溃疡性结肠炎的共病机制:α7烟碱型乙酰胆碱受体通过Wnt信号通路成为潜在治疗靶点

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  本研究针对帕金森病(PD)与溃疡性结肠炎(UC)的共病机制展开探索,通过生物信息学分析和动物实验,首次揭示FZD9、FGR等4个关键基因的交叉调控作用,证实α7nAChR通过激活WNT2-FZD9-β-catenin通路在两种疾病中发挥核心保护作用。该发现为开发双重靶向治疗策略提供理论依据。

  

研究背景
帕金森病(PD)和溃疡性结肠炎(UC)看似风马牛不相及——一个攻击黑质多巴胺神经元导致运动障碍,一个侵蚀结肠黏膜引发血性腹泻。但流行病学却抛出惊人发现:PD患者患UC风险增加2-3倍,而吸烟对两种疾病都有"神奇"的保护作用。这种跨越神经与消化系统的神秘联系,背后究竟隐藏着怎样的分子密码?

中国国家烟草质量监督检验中心的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究,首次绘制出PD-UC的共病分子图谱。通过整合27例PD患者和114例UC患者的组织样本数据,结合小鼠模型验证,发现α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChR)像一把"分子钥匙",能同时解锁两种疾病的病理锁链。

关键技术方法
研究采用GSE20292和GSE7621数据集分析PD患者黑质组织差异基因,GSE75214数据集分析UC患者直肠组织转录组。通过WGCNA加权基因共表达网络筛选枢纽基因,建立DSS诱导的UC小鼠模型和MPTP诱导的PD小鼠模型,采用免疫荧光染色和Western blot验证Wnt通路关键蛋白表达。

研究结果

差异基因与信号通路改变
在PD患者黑质组织中发现986个差异基因,UC直肠组织存在1829个差异基因。交叉分析锁定36个共病基因,其中FZD9表达异常最为显著——在PD中下调2.3倍,UC中下调1.8倍。基因集富集显示Wnt/β-catenin通路在两种疾病中均被显著抑制。

α7nAChR的枢纽调控作用
CHRNA7(编码α7nAChR)表达与FZD9呈强正相关(r=0.82)。尼古丁干预使PD模型小鼠运动功能提升58%,使UC模型结肠炎评分降低42%,同时使WNT2表达恢复至正常水平1.7倍,β-catenin核转位增加3.1倍。

诊断标志物验证
机器学习确认FZD9、FGR、SLC7A5和BATF3构成最佳诊断组合,AUC值达0.91(PD)和0.89(UC)。其中FZD9通过调控IL-6和TNF-α分泌,同时影响肠上皮紧密连接蛋白ZO-1和神经突触素SYN1表达。

结论与意义
该研究揭示PD与UC共享"α7nAChR-Wnt-FZD9"轴心机制:α7nAChR表达下降导致WNT2-FZD9-β-catenin信号中断,进而引发神经元丢失和肠屏障破坏。尼古丁通过激活该通路发挥双重保护作用,这为开发靶向α7nAChR的跨系统治疗药物奠定基础。特别值得注意的是,FZD9作为首个被确认的PD-UC共病枢纽基因,其调控机制可能成为精准医疗的新靶标。

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