寡聚体α-突触核蛋白通过皮质-纹状体通路早期突触功能障碍引发帕金森病非运动症状的机制及安帕金干预研究

本研究针对帕金森病(PD)早期非运动症状的发病机制，通过构建α-突触核蛋白寡聚体(OSyn)纹状体注射大鼠模型，首次系统揭示了OSyn通过损害皮质-纹状体通路VGluT1+突触功能，导致双向长时程突触可塑性(LTP/LTD)障碍和焦虑样行为。意大利佩鲁贾大学团队发现安帕金类药物Tulrampator可特异性修复突触传递缺陷并改善情绪症状，为PD早期干预提供了新靶点。该成果发表于《npj Parkinson's Disease》，为理解突触核蛋白病的早期病理进程提供了重要实验依据。

　　

在神经退行性疾病研究领域，α-突触核蛋白(α-synuclein)的异常聚集一直是帕金森病(PD)病理机制的核心谜题。传统观点多聚焦于黑质多巴胺能神经元丢失导致的运动障碍，然而临床观察发现，早在典型运动症状出现前数十年，患者就可能出现焦虑、睡眠障碍等非运动症状。这些"沉默的预警信号"背后，究竟隐藏着怎样的神经生物学改变？近年研究提示，可溶性α-突触核蛋白寡聚体(OSyn)可能是比纤维化聚集态更具神经毒性的关键分子，但其如何影响特定神经环路并引发早期症状仍不清楚。

意大利佩鲁贾大学(University of Perugia)生理与生物化学系的Laura Bellingacci领衔的研究团队，在《npj Parkinson's Disease》发表了一项突破性研究。研究人员构建了OSyn纹状体注射大鼠模型，通过多学科方法系统评估了从分子到行为层面的早期病理改变。令人惊讶的是，在注射12周后，虽然黑质致密部(SNpc)未见α-突触核蛋白磷酸化(p-α-syn)聚集或多巴胺能神经元丢失，但运动皮层V层却出现明显p-α-syn沉积。这种区域选择性聚集伴随纹状体突触可塑性异常——长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)分别降低23.0%和22.75%，同时自发性兴奋性突触后电流(sEPSCs)频率下降41.3%。这些电生理异常与焦虑样行为(中心区域停留时间减少70.6%)和运动活性下降(静止时间增加260%)高度相关。

研究采用的关键技术包括：①OSyn体外制备与STEM电镜表征；②立体定位注射建立PD大鼠模型；③全细胞膜片钳记录纹状体中型多棘神经元(SPNs)电活动；④免疫荧光检测p-α-syn、VGluT1/2等突触标志物；⑤开放场和居家笼行为学分析。特别值得注意的是，研究团队创新性地引入安帕金(ampakine)类药物Tulrampator进行干预，该药物能正向调节AMPA受体(AMPAR)功能而不诱发癫痫等副作用。

【OSyn rats show early abnormalities of motor activity and increased anxiety-like behavior】
行为学分析显示OSyn注射组在开放场实验中表现出显著的运动减少(穿区次数减少32.3%)和焦虑样行为(中心停留时间减少70.6%)，居家笼监测也证实其静止时间增加72.4%。这些变化早于明显的运动障碍出现，模拟了PD前驱期症状。

【Long-term bidirectional striatal synaptic transmission is altered in OSyn-injected rats】
电生理记录揭示纹状体SPNs的双向突触可塑性受损：在镁离子游离人工脑脊液(aCSF)中，高频刺激(HFS)诱导的LTP降低23.0%(p<0.01)，而正常aCSF中诱导的LTD降低22.75%(p<0.001)。这些改变发生在基础膜特性未受影响的情况下，提示OSyn特异性破坏突触可塑性机制。

【Alpha-syn aggregates are detected in the cortex but not in the substantia nigra of OSyn rats】
免疫荧光显示OSyn组运动皮层V层出现显著p-α-syn聚集(p<0.05)，但SNpc未见聚集且TH⁺神经元数量与对照组无差异。纹状体多巴胺转运体(DAT)表达也保持正常，证实该模型模拟的是早期突触核蛋白病而非晚期PD病理。

【Cortico-striatal presynaptic terminals alteration in OSyn-injected rats】
sEPSCs频率降低而振幅不变的特征提示突触前功能障碍。与此一致，免疫染色显示皮质来源的VGluT1⁺终末信号显著减弱，而丘脑来源的VGluT2⁺终末保持正常，证实皮质-纹状体突触的特异性脆弱性。

【Tulrampator restored behavioral abnormalities and synaptic deficits in OSyn rats】
为期1周的Tulrampator(3 mg/kg/d)治疗使焦虑样行为恢复正常(p>0.05 vs sham)，完全修复LTD缺陷(p<0.001)和sEPSCs频率，并显著恢复纹状体VGluT1表达(p<0.0001)。但LTP缺陷和运动活性未改善，提示不同症状的分子机制存在差异。

这项研究首次系统阐明了OSyn通过选择性损害皮质-纹状体VGluT1⁺突触引发早期神经精神症状的机制。特别重要的是，发现安帕金类药物能特异性修复突触传递缺陷，这为PD前驱期干预提供了新思路。研究提出的"突触毒性早于神经元丢失"的病理级联模型，将改变人们对突触核蛋白病发病机制的认识。局限性在于模型未能完全模拟PD晚期病理，且LTP恢复机制仍需探索。未来研究可结合正电子发射断层扫描(PET)等技术，进一步验证OSyn在人类PD早期的作用模式。这些发现不仅为理解PD早期症状提供理论基础，更开辟了通过调节AMPAR功能干预疾病进程的新治疗策略。