综述:半胱氨酸串蛋白α与罕见和常见神经退行性痴呆的关联

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:npj Dementia

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  这篇综述深入探讨了半胱氨酸串蛋白α(CSPα/DNAJC5)在神经退行性疾病中的双重角色:既是突触维持的关键分子伴侣(HSP40家族成员),又通过内溶酶体通路参与错误折叠蛋白(如Tau、α-突触核蛋白)的分泌。文章系统梳理了CSPα突变导致成人型神经元蜡样脂褐质沉积症(ANCL)的机制,并提出了其在阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等常见痴呆中的病理贡献,为靶向蛋白稳态(proteostasis)网络的治疗策略提供了新视角。

  

CSPα的分子结构与功能多样性
半胱氨酸串蛋白α(CSPα/DNAJC5)是一种34kDa的HSP40家族分子伴侣,包含四个功能域:N端J结构域(介导HSC70/HSP70的ATP酶活性)、半胱氨酸串结构域(CSD,14个棕榈酰化位点)、连接区和C端二聚化域。其独特的棕榈酰化修饰由DHHC3/7/15/17酶催化,决定其在突触小泡膜(70%)与胞质(30%)的分布差异。

从突触守护者到内溶酶体调控者的范式转变
早期果蝇模型显示,CSPα缺失导致温度依赖性突触传递障碍和早夭。后续研究发现,CSPα通过稳定SNAP-25和动力蛋白维持SNARE复合体功能。2011年发现的CSPα突变(L115R/L116△)引发成人型神经元蜡样脂褐质沉积症(ANCL),揭示了其内溶酶体功能:突变体形成高分子量聚集体(HMWAs),干扰溶酶体膜蛋白(LAMP1/2、V-ATPase)的转运,导致脂褐素沉积和突触退化。

MAPS通路:错误折叠蛋白的“特快专递”
CSPα通过USP19调控的MAPS(错误折叠相关蛋白分泌)通路,促进Tau、α-突触核蛋白和TDP-43的非常规分泌。该过程依赖SLC3A2介导的ER-质膜转运,形成神经退行性蛋白传播的“种子”。有趣的是,α-突触核蛋白过表达可挽救CSPα敲除小鼠的突触缺陷,暗示二者存在功能代偿。

神经退行性疾病中的矛盾角色
在AD患者海马区,CSPα表达早期下降先于突触素减少,其异常沉积出现在淀粉样斑块外围。PD模型中,CSPα通过ESCRT依赖的微自噬将α-突触核蛋白装载至内体腔。亨廷顿病(HD)相关研究显示,突变亨廷顿蛋白(mHTT)特异性结合并隔离CSPα,而肌萎缩侧索硬化(ALS)中TDP-43的异常剪接可产生C端延长的CSPα变体。

治疗靶点探索
药理干预(如铁螯合剂、锂盐)可减少CSPα聚集体,而AAV介导的基因治疗在ANCL小鼠中显示出溶酶体功能挽救效果。植物黄酮槲皮素通过促进CSPα二聚化增强突触传递,为神经保护策略提供新思路。

未解之谜与未来方向
CSPβ/CSPγ在ANCL中的修饰作用、TDP-43诱导的可变剪接对CSPα功能的影响,以及分泌型Tau物种的播种活性等问题仍需深入探索。这种“既护短又递刀”的双重特性,使CSPα成为神经退行性疾病研究的关键分子。

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