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综述:解码帕金森病:细胞死亡通路、氧化应激与治疗创新的相互作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Redox Biology 10.7
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这篇综述深入探讨了帕金森病(PD)的分子机制,聚焦于氧化应激(ROS)与多种细胞死亡通路(如凋亡apoptosis、坏死性凋亡necroptosis、铁死亡ferroptosis)的相互作用。文章系统分析了线粒体功能障碍、内质网应激(ERS)和神经炎症如何通过关键靶点(如GPX4、NLRP3、RIPK1/MLKL)驱动多巴胺能神经元退化,并评述了靶向治疗策略(如铁螯合剂、自噬调节剂)的转化潜力。
凋亡:Caspase依赖的双通路调控
凋亡通过线粒体通路(BAX/BAK激活→Cyt C释放→Caspase-9/3级联)和死亡受体通路(TNF-α/TNFR1→Caspase-8)执行。PD中,α-syn寡聚体结合线粒体膜直接激活BAX,而氧化应激(O2·-、H2O2)导致mtDNA损伤,触发p53依赖的凋亡。临床证据显示PD患者黑质(SN)中Caspase-3活性和Bcl-2/Bax比例失衡。
坏死性凋亡:炎症性死亡开关
当Caspase-8被抑制时,TNF-α通过RIPK1-RIPK3-MLKL轴诱导膜孔形成。α-syn过表达小鼠中MLKL磷酸化水平与运动缺陷正相关,而RIPK3敲除可减少神经元丢失。值得注意的是,坏死性凋亡释放的HMGB1激活小胶质细胞,形成“死亡-炎症”循环。
铁死亡:脂质过氧化的致命漩涡
GPX4失活导致磷脂氢过氧化物(PLOOH)积累是核心机制。PD患者SN区铁沉积通过Fenton反应(Fe2+ + H2O2 → ·OH)产生羟基自由基,攻击多不饱和脂肪酸(PUFAs)。动物模型中,铁螯合剂去铁胺可挽救多巴胺能神经元,而ACSL4抑制剂罗格列酮通过减少花生四烯酸-CoA合成缓解铁死亡。
坏死:能量崩溃的终末结局
线粒体复合体I缺陷导致ATP耗竭,Na+/K+-ATPase失活引发钙超载和细胞水肿。α-syn寡聚体嵌入内质网膜引起钙泄漏,激活calpain和PLA2,最终导致膜破裂。尸检研究显示PD患者SN区存在明显的钙沉积和线粒体空泡化。
线粒体-ERS-氧化应激三角关系
线粒体产生的ROS(·OH)同时抑制GPX4(促铁死亡)和激活NLRP3(促焦亡)。ERS通过PERK-CHOP通路下调Bcl-2,而氧化损伤的α-syn进一步阻断CMA(分子伴侣介导的自噬),形成正反馈循环。
神经胶质细胞的推手角色
小胶质细胞通过TLR4/NF-κB释放TNF-α,而反应性星形胶质细胞下调GLAST导致谷氨酸(Glu)兴奋毒性。靶向TREM2可促进小胶质细胞向抗炎的M2表型极化,而Nrf2激活剂(如萝卜硫素)能增强星形胶质细胞的抗氧化能力。
突破性治疗策略
未来挑战包括解析细胞死亡的时空异质性,以及开发基于cfDNA或p-MLKL等生物标志物的精准医疗方案。
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