PTPRS抑制揭示帕金森病治疗新视角：保护突触功能而非神经元再生

本研究针对帕金森病（PD）治疗中轴突再生障碍的核心问题，探索了CSPG-PTPRS通路在mDA神经元存活与突触功能中的双重作用。通过基因敲除（DatIRES-Cre介导的Ptprs cKO小鼠）和药理学抑制（ISP肽），首次发现PTPRS抑制虽可促进体外hESC来源mDA神经元突触生长，但在6-OHDA部分损伤模型中无法保护神经元或促进轴突再生；关键突破在于揭示PTPRS缺失通过改变DA释放动力学（FSCV证实）显著抑制甲基苯丙胺（METH）诱导的行为敏化，为PD突触功能障碍治疗及药物成瘾干预提供新靶点。

　　

帕金森病作为第二大神经退行性疾病，核心病理特征是黑质致密部多巴胺能神经元的进行性丢失，导致运动功能障碍。当前治疗仅能缓解症状，无法阻止疾病进展。近年来，通过刺激轴突再生恢复神经连接成为研究热点，但细胞外基质成分硫酸软骨素蛋白聚糖（CSPG）形成的抑制性微环境严重阻碍再生进程。蛋白酪氨酸磷酸酶受体σ（PTPRS）作为CSPG的主要受体，在脊髓损伤和脑卒中模型中已被证实是突破再生障碍的关键靶点，但其在帕金森病多巴胺能神经元中的作用机制尚不明晰。

为系统解析PTPRS在帕金森病模型中的双重角色（神经元存活/再生 vs. 突触功能调控），辛辛那提大学的研究团队开展了一项综合性研究。通过结合人胚胎干细胞分化模型、转基因动物模型和药理学干预，研究人员首次揭示：PTPRS抑制虽能促进体外培养的人源多巴胺能神经元突触生长，却在帕金森病动物模型中展现出对突触功能的独特调控作用。这一发现不仅解开了既往研究中CSPG降解保护效应的机制矛盾，更为帕金森病突触功能障碍治疗及药物成瘾干预提供了新视角，相关成果发表于《Neurobiology of Disease》。

研究方法主要整合了四大技术体系：

1. 人多巴胺能神经元体外分化：采用双SMAD抑制方案将H9人胚胎干细胞分化为mDA神经元，通过免疫荧光染色量化神经突长度
2. 转基因动物模型构建：利用Dat^IRES-Cre驱动子结合Ptprs^fl/fl等位基因，建立多巴胺神经元特异性PTPRS条件性敲除（cKO）小鼠
3. 帕金森病动物模型：采用单侧纹状体注射6-羟多巴胺（6-OHDA）建立部分损伤模型，结合甲基苯丙胺诱导旋转行为测试评估运动功能
4. 神经递质动态监测：应用快速扫描循环伏安法（FSCV）在脑切片中实时监测刺激诱导的纹状体多巴胺释放动力学

研究结果
3.1 PTPRS在人鼠mDA神经元表达，其药理学抑制促进体外突触生长
通过分析单细胞测序数据，首次证实PTPRS在人鼠中脑多巴胺能神经元持续表达。在hESC分化的mDA神经元中，采用细胞内sigma肽（ISP）抑制PTPRS催化活性，显著增加酪氨酸羟化酶（TH⁺）和βIII-微管蛋白阳性神经突长度（增加约40%，p?

3.2 成功构建多巴胺能神经元特异性PTPRS条件性敲除小鼠
通过将Dat^IRES-Cre-tdTomato小鼠与Ptprs^fl/fl小鼠杂交，获得cKO模型。激光捕获显微切割（LCM）结合PCR证实：仅在黑质区tdTomato⁺（多巴胺能）神经元中检测到Ptprs基因重组条带（约0.5 kb），而周围非多巴胺能细胞保留完整Ptprs^fl/fl等位基因（1.3 kb），实现细胞特异性敲除。

3.3 PTPRS缺失不影响多巴胺能神经元存活及蛋白表达
在5-6月龄及14-22月龄cKO小鼠中，立体计数法显示黑质（SN）和腹侧被盖区（VTA）的TH⁺神经元数量与野生型（WT）无差异。Western blot检测SN和纹状体（STR）的TH及多巴胺转运体（DAT）蛋白水平，免疫组化量化纹状体TH⁺纤维密度，结果均显示基因敲除未改变多巴胺能神经元的长期存活或神经支配强度。

3.4 成年cKO小鼠基础行为表型正常
通过23小时自主活动监测、加速转棒实验、高架十字迷宫等系列行为学测试，发现cKO小鼠在运动协调性（转棒潜伏期、杆实验下降时间）、自主活动量（总移动距离、垂直活动）及焦虑样行为（开放区域停留时间）等指标均与WT无统计学差异，表明PTPRS在多巴胺能神经元中的缺失不破坏基础神经功能。

3.5 PTPRS基因敲除在6-OHDA模型中无神经保护作用
在单侧纹状体6-OHDA部分损伤模型中，损伤后31天评估显示：cKO小鼠与WT在黑质TH⁺神经元丢失程度（立体计数法）、纹状体TH⁺纤维残留比例、甲基苯丙胺诱导的旋转行为等方面均无显著差异，提示发育期启动的PTPRS缺失无法保护多巴胺能神经元或促进损伤后轴突再生。

3.6 PTPRS药理学抑制同样无效
在6-OHDA损伤后14天启动ISP（1 mg/kg/天，皮下注射）或对照肽治疗，持续至90天。结果再现基因敲除表型：ISP组在TH⁺神经元计数、纹状体纤维密度及多时间点（20-90天）旋转行为测试中均未显示恢复效应