综述:氧化应激在DNA损伤与神经退行性疾病中的作用:机制解析与治疗机遇

【字体: 时间:2025年08月04日 来源:Cell Biochemistry and Biophysics 2.5

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  这篇综述系统阐述了氧化应激(Oxidative Stress)通过活性氧(ROS)介导DNA损伤及神经退行性病变的核心机制,重点探讨线粒体功能障碍、炎症通路失调在阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等疾病中的作用,并提出基于抗氧化剂、基因编辑(如CRISPR)和靶向药物的联合治疗策略。

  

氧化应激与DNA损伤的分子机制

当细胞内活性氧(ROS)水平超过抗氧化防御能力时,会引发8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)等氧化性DNA损伤标志物积累。线粒体电子传递链(ETC)复合物IIII的电子泄漏是ROS主要来源,其导致的碱基修饰和链断裂会激活ATM/ATR-p53通路,诱发神经元凋亡。

神经退行性病变的关键通路

在阿尔茨海默病(AD)中,β-淀粉样蛋白(Aβ)寡聚体与ROS形成正反馈循环,加剧tau蛋白磷酸化;帕金森病(PD)患者黑质区多巴胺神经元对ROS异常敏感,α-突触核蛋白(α-syn)聚集会进一步抑制蛋白酶体功能。值得注意的是,亨廷顿病(HD)的突变亨廷顿蛋白(mHTT)可直接干扰碱基切除修复(BER)系统效率。

治疗策略的创新方向

  1. 抗氧化干预:Nrf2/ARE通路激活剂(如萝卜硫素)可上调超氧化物歧化酶(SOD2)表达
  2. 基因编辑技术:CRISPR-Cas9靶向修复线粒体DNA(mtDNA)突变
  3. 小分子抑制剂:PARP-1抑制剂延缓神经元死亡
  4. 纳米递送系统:负载褪黑素的脂质体穿透血脑屏障效率提升3倍

未来挑战与展望

尽管靶向NADPH氧化酶(NOX4)的siRNA疗法在动物模型中显示潜力,但ROS的双刃剑效应(如免疫防御功能)仍需权衡。联合表观遗传调控(如DNA去甲基化)与抗氧化治疗可能是突破神经保护瓶颈的关键。

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