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综述:神经元细胞中的TRX/TXNIP/miRs网络及TXNIP靶向miRs调控帕金森病神经炎症、神经元凋亡和线粒体功能障碍
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月14日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 8.5
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(推荐语)本综述系统探讨了硫氧还蛋白(TRX)/硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)/微小RNA(miRs)网络在神经元中的调控机制,重点解析TXNIP靶向miRs如何通过调节神经炎症、细胞凋亡和线粒体功能障碍参与帕金森病(PD)病理进程,为PD治疗靶点开发提供新视角。
神经元细胞中,硫氧还蛋白(TRX)与硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)构成动态氧化还原调控系统。TXNIP作为TRX的内源性抑制剂,在帕金森病(PD)患者黑质区表达显著上调,通过隔离TRX导致细胞内氧化应激水平升高。研究发现TXNIP能特异性结合并调控多个微小RNA(miRs),形成复杂的转录后调控网络。
TXNIP靶向的miR-124和miR-137在PD模型中表达异常,前者通过抑制NF-κB通路减轻神经炎症,后者直接调控Bcl-2/Bax比例影响线粒体途径凋亡。实验数据显示,过表达这些miRs可使多巴胺能神经元存活率提升40%以上。线粒体形态学分析证实,TXNIP-miRs轴通过调节PGC-1α影响线粒体生物合成,改善电子传递链复合物I功能缺陷。
在α-突触核蛋白(α-syn)聚集诱导的PD模型中,TXNIP-miRs网络失衡导致小胶质细胞过度激活,促炎因子IL-1β和TNF-α分泌增加2-3倍。电生理记录显示,该网络紊乱还会引起神经元钙超载和动作电位发放频率异常。动物实验表明,靶向干预TXNIP可使旋转行为学评分改善58%,纹状体多巴胺含量恢复至正常水平的72%。
基于CRISPR/Cas9的TXNIP基因编辑和miRs模拟物/抑制剂已成为潜在治疗策略。值得注意的是,某些天然化合物如姜黄素可通过表观遗传修饰调控TXNIP启动子活性,在PD小鼠模型中显示出神经保护效应。单细胞测序数据进一步揭示,不同神经元亚群对TXNIP-miRs网络调控的敏感性存在显著异质性。
当前研究尚需明确TXNIP与特定miRs结合的时空特异性,以及该网络与其他PD相关通路如LRRK2和Parkin的交互作用。类器官模型和人工智能预测技术的结合,有望加速该领域从机制研究向临床转化的进程。
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