突触内pSer129 α-突触核蛋白富集与早期帕金森病多巴胺能神经元缺失的相关性研究

本研究通过多重免疫荧光和AlphaLISA技术，揭示了磷酸化α-突触核蛋白(pSer129)在帕金森病(PD)早期阶段突触中的富集现象及其与多巴胺能神经元缺失的关联。研究人员发现pSer129在Braak 3期即出现于纹状体突触，早于多巴胺能末梢丢失和皮质路易小体形成，为PD病理传播机制提供了新见解。该成果发表于《Nature Communications》，为开发早期诊断标志物和靶向治疗策略奠定基础。

　　

在神经退行性疾病研究领域，帕金森病(PD)的病理机制始终存在关键谜团：为何α-突触核蛋白(α-synuclein)的异常聚集会选择性损伤多巴胺能神经元？这种病理蛋白如何在神经网络中传播？来自荷兰阿姆斯特丹大学医学中心(Amsterdam University Medical Center)的研究团队通过创新性的突触水平分析，揭示了磷酸化α-突触核蛋白(pSer129)在疾病早期阶段的动态变化规律，为解开这些谜题提供了重要线索。

研究人员采用69例涵盖Braak 0-6期的人脑样本（包括对照组、偶发性路易体病(iLBD)和PD病例），结合高分辨率共聚焦显微镜和AlphaLISA免疫分析技术，系统研究了α-突触核蛋白不同翻译后修饰形式在突触中的分布特征。通过定量分析纹状体突触小体中DAT⁺（多巴胺转运体）、VGLUT1⁺（囊泡谷氨酸转运体1）和PSD95⁺（突触后密度蛋白95）突触的病理变化，团队首次描绘出α-突触核蛋白病理在突触水平的时空演变图谱。

关键技术方法包括：1) 多重免疫荧光标记结合3D图像分析定量突触密度；2) Percoll梯度离心分离人脑突触小体；3) 自主研发的AlphaLISA检测系统定量pSer129和CTT122 α-突触核蛋白；4) 基于Braak分期的神经病理学关联分析。

结果部分

严重多巴胺能去神经支配
研究发现PD患者壳核DAT⁺突触密度较对照组降低86%，而iLBD组仅降低13%。这种缺失从Braak 4期开始显著，与运动症状出现时间相符。值得注意的是，谷氨酸能突触(VGLUT1⁺)和突触后结构(PSD95⁺)密度在各组间无差异，提示多巴胺能突触具有特异性脆弱性。

α-突触核蛋白异构体的突触富集
通过Syn1抗体检测发现，PD患者DAT⁺突触中总α-突触核蛋白减少86%，与突触丢失程度高度相关(rho=0.61)。相反，pSer129 α-突触核蛋白在Braak 3期即出现2000%的DAT⁺突触富集，早于明显的突触丢失。在晚期阶段(Braak 5-6期)，C端截断形式(CTT122)也在谷氨酸能突触中出现1920%的富集。

突触肿胀与配对特征
富含pSer129和CTT122的VGLUT1⁺突触直径显著增加（CTT122组肿胀23%），且99%的病理突触形成"突触对"结构（与PSD95⁺突触间距≤1μm）。这种形态改变提示突触功能紊乱可能先于结构退化。

突触小体蛋白定量
AlphaLISA检测显示，PD组突触小体pSer129 α-突触核蛋白水平较对照升高134%，且在Braak 6期达251%。而CTT122水平在各组间无差异，表明两种翻译后修饰在疾病进程中具有不同作用时序。

讨论与意义
这项研究确立了pSer129 α-突触核蛋白作为PD早期突触病理的生物标志物，其富集于多巴胺能突触的时间点（Braak 3期）比传统路易体检出早两个阶段。发现突触"配对"结构是病理蛋白聚集的优选位点，为理解神经元间病理传播提供了形态学基础。

研究创新性地揭示：1) 磷酸化修饰而非C端截断是早期病理事件；2) 谷氨酸能突触虽能耐受病理蛋白积累但出现功能异常；3) 突触小体检测技术可应用于人脑样本的定量分析。这些发现为开发针对突触病理的早期干预策略指明了方向，特别是提示调节pSer129磷酸化可能成为延缓疾病进展的新靶点。

该成果的临床意义在于：① 为PD超早期诊断提供了潜在的突触生物标志物；② 解释了多巴胺能神经元选择性易损性的突触基础；③ 支持"病理蛋白经突触传播"的假说；④ 建立了人脑突触小体蛋白质组学研究范式。未来研究可进一步探索pSer129富集与神经元活动的关系，以及不同突触类型对病理蛋白的清除能力差异。