Netrin-1（NTN1）调控异常在帕金森病α-突触核蛋白模型早期神经元病理中的作用及治疗潜力

本研究针对帕金森病（PD）早期突触和轴突功能障碍的机制，通过转基因hSNCANestin小鼠和α-突触核蛋白预形成纤维（PFFs）模型，发现轴突导向分子Netrin-1（NTN1）表达降低与DCC受体上调导致神经元形态损伤。外源性NTN1可逆转α-Syn PFFs诱导的神经突退缩，为PD早期干预提供新靶点。

　　

帕金森病（Parkinson's disease, PD）作为第二大神经退行性疾病，其典型病理特征是黑质多巴胺能神经元进行性丢失和α-突触核蛋白（α-Synuclein, α-Syn）的异常聚集。然而，在神经元死亡之前，突触和轴突的早期损伤如何发生仍是未解之谜。越来越多的证据表明，轴突导向分子可能在这一过程中扮演关键角色，但具体机制尚不明确。这项发表在《Journal of Advanced Research》的研究，由南京医科大学神经保护药物发现中心的Wenjing Han团队领衔，首次系统揭示了Netrin-1（NTN1）信号通路失调在PD早期神经病理中的核心作用。

研究人员通过构建神经元特异性表达人类α-Syn的转基因小鼠（hSNCA^Nestin）和α-Syn预形成纤维（PFFs）注射模型，结合行为学测试、蛋白质印迹、免疫荧光和形态计量学分析，发现：

在hSNCA^Nestin小鼠中，8月龄时即出现NTN1 mRNA和蛋白水平显著降低，而其受体DCC表达升高，伴随树突长度、棘密度和突触蛋白（SYP、PSD95）减少。PFFs注射模型在6个月后重现了NTN1减少/DCC升高的模式，并出现运动障碍和酪氨酸羟化酶阳性（TH⁺）神经元丢失。体外实验证明，外源性NTN1可逆转α-Syn PFFs诱导的SH-SY5Y细胞和原代神经元形态损伤。

主要技术方法

研究采用CRISPR/Cas9构建hSNCA-ZsGreen转基因小鼠，与Nestin-Cre小鼠杂交获得神经元特异性表达模型；通过立体定位注射α-Syn PFFs建立慢性PD模型；运用高尔基染色分析神经元形态，qRT-PCR和Western blot检测轴突导向分子表达；采用分化SH-SY5Y细胞和胚胎原代神经元进行体外验证。

研究结果

Motor and neuronal deficits in hSNCA^Nestin mice

12月龄转基因小鼠出现运动协调性下降（转棒实验潜伏期缩短31%）和黑质TH⁺神经元减少41%，但8月龄时已出现突触蛋白异常。

Synaptic and neurite pathology precede neuron loss

3月龄时中脑突触素（SYP）即降低23%，8月龄时神经丝重链（NF-H）和微管相关蛋白2（MAP2）分别减少45%和38%，高尔基染色显示树突分支数减少2.3倍。

Dysregulation of axon guidance gene expression

qRT-PCR显示中脑Ntn1 mRNA在3月龄降低3.1倍，而DCC mRNA在8月龄增加2.2倍；纹状体呈现相似变化但伴随Ephb1和Sema5a下调。

PFFs injection induces motor and neuropathological deficits

PFFs注射6个月后，小鼠转向时间（T-turn）延长2.5倍，中脑NTN1蛋白降低52%，DCC增加1.8倍，且与磷酸化α-Syn（p-α-Syn）积累呈负相关。

Exogenous NTN1 rescues neurite retraction

1 μg/ml NTN1处理使PFFs诱导的SH-SY5Y细胞神经突长度恢复67%，原代神经元最长树突长度增加2.1倍。

结论与意义

该研究首次阐明α-Syn聚集通过破坏NTN1/DCC轴突导向系统导致早期神经突病理的分子机制。NTN1的减少与DCC的升高形成"双重打击"，加速突触和轴突损伤。外源性NTN1的神经保护作用为PD早期干预提供了新策略——不同于传统多巴胺替代疗法，靶向轴突导向通路可能更早阻止疾病进展。

值得注意的是，NTN1的疗效具有病理特异性：它能逆转α-Syn PFFs的毒性，但对MPP⁺诱导的线粒体损伤无效，提示不同PD模型可能存在异质性机制。未来研究需探索NTN1递送技术（如AAV载体）和与其他神经保护因子的协同作用，为开发改变疾病进程的联合疗法奠定基础。