路易体痴呆中路易小体(Lewy body, LB)被颗粒空泡变性小体(granulovacuolar degeneration body, GVB)包绕

《Brain Pathology》：Lewy bodies are surrounded by granulovacuolar degeneration bodies in dementia with Lewy bodies

　　

摘要：路易小体(Lewy body, LB)主要由聚集的α-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn)组成，是路易体病——包括帕金森病(Parkinson's disease, PD)、帕金森病痴呆(Parkinson's disease dementia, PDD)及路易体痴呆(dementia with Lewy bodies, DLB)——的特征性病理改变。尽管LB具有诊断价值，但其形成机制及对神经变性的作用仍不清楚。既往研究表明，丝氨酸65磷酸化泛素(ubiquitin phosphorylated at serine 65, p-UbS65)——一种线粒体自噬(mitophagy)标志物——标记的structure定位于LB外周及内部。本研究旨在进一步鉴定这些structure并明确其与DLB中α-syn病变的关系。对DLB死后脑组织的免疫荧光分析显示，p-UbS65+斑点(puncta)与经典线粒体标志物呈间断共定位。鉴于既往报道颗粒空泡变性小体(granulovacuolar degeneration body, GVB)——常与tau病变伴行且tau病变是DLB的常见共患特征——亦呈p-UbS65免疫阳性，研究人员进而检测LB周围的p-UbS65+structure是否为GVB。结果显示p-UbS65斑点与已知GVB标志物包括CHARGE多元泡体蛋白2B(charged multivesicular body protein 2B, CHMP2B)及酪蛋白激酶1δ(casein kinase 1 delta, CK1D)共染色，并可变地与过度磷酸化tau(AT8)共定位，上述现象见于多个LB病变相关脑区。值得注意的是，前扣带回皮质内GVB丰度与p-α-synS129负荷呈正相关。综上，含p-UbS65+且携自噬溶酶体及内吞溶酶体组分的GVB在DLB中聚集于LB周围；这些常呈tau免疫阳性的混合性废物囊泡为α-syn与tau病变之间提供了实体机制联系，并为理解DLB中LB形成过程提供了新视角。

论文解读：路易体痴呆中路易小体被颗粒空泡变性小体包绕

本文发表于《Brain Pathology》。

研究背景与目的

路易体病(Lewy body diseases, LBDs)包括帕金森病(PD)、帕金森病痴呆(PDD)及路易体痴呆(DLB)，其特征性病理改变为胞内α-突触核蛋白(alpha-synuclein, α-syn)聚集形成的路易小体(Lewy body, LB)。LB的形成机制及其致神经变性作用尚未阐明，且是当前疾病修饰治疗的重要靶点。线粒体功能障碍及PINK1/parkin介导的线粒体自噬(mitophagy)参与LBD发病；丝氨酸65磷酸化泛素(ubiquitin phosphorylated at serine 65, p-Ub^S65)是线粒体自噬标签，既往发现p-Ub^S65+点状结构定位于LB周边及内部，但其本质不明。颗粒空泡变性小体(granulovacuolar degeneration body, GVB)是常见于阿尔茨海默病(AD)的囊泡样structure，含过度磷酸化tau，近期报道亦呈p-Ub^S65阳性。由于DLB常共患tau病变，研究人员假设LB周围的p-Ub^S65+结构即GVB，并探讨其与前体α-syn病变及tau病变的关系，以揭示LB形成的微环境机制。

主要技术方法与样本

研究人员采用临床病理确诊的DLB病例(N=20)及非神经退行性疾病对照(N=2)的死后前扣带回(anterior cingulate gyrus)福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织，部分实验扩展至内嗅皮质及杏仁核组织芯片(tissue microarray, TMA)。主要技术手段包括：多重免疫荧光(multiplex immunofluorescence)染色及激光共聚焦显微镜成像(Leica SP8 DLS)，抗体靶标含p-Ub^S65、线粒体标志(VDAC, mitofilin)、GVB标志(CHMP2B, CK1D)、p-Tau^S202/T205(AT8)、p62、p-HDAC6^S22及α-syn/fibrillar α-syn；图像去卷积(Huygens Essential)及共定位定量分析；QuPath软件自动识别LB(按直径3–7 μm与≥8 μm分组)并定量免疫阳性像素；免疫组化(IHC)评估α-syn、p-α-syn^S129、Aβ及p-tau负荷；Spearman相关及多元线性回归分析p-Ub^S65负荷与临床病理指标关联。

研究结果

3.1 Peri-LB p-Ub^S65+structures are intermittently labelled by mitochondrial markers

研究人员对LB周围p-Ub^S65+斑点与线粒体外膜(VDAC, voltage-dependent anion channel)及内膜(mitofilin)标志进行共定位分析，发现41%的p-Ub^S65+对象与任一线粒体标志共定位(更倾向mitofilin 21% vs VDAC 13%)，平均空间重叠率分别为15%(mitofilin)和13%(VDAC)。表明部分LB周围p-Ub^S65+结构含线粒体/线粒体自噬组分，但并非全部为典型完整线粒体。

3.2 GVBs Immunoreactive for tau localise to LBs

因GVB已知表达p-Ub^S65，研究人员用GVB标志CHMP2B及CK1D检测，发现94% p-Ub^S65+斑点与CHMP2B共定位，83%与CK1D共定位，45%与AT8(p-Tau^S202/T205)共定位；tau阳性GVB见于边缘系统各LB病变脑区(前扣带回、内嗅皮质、杏仁核)及DLB/PDD病例。前扣带回p-Ub^S65+GVB负荷与p-α-syn^S129负荷呈显著正相关(r=0.87, p<0.0001)，多元回归仅p-α-syn^S129为其独立预测因子。证实LB周围p-Ub^S65+结构即为GVB，且其丰度与α-syn病变严重程度关联。

3.3 Aggresome signatures in GVBs and proximal LBs

研究人员检测聚集体(aggresome)相关标志p62(sequestosome-1)及p-HDAC6^S22(phospho-histone deacetylase 6 Ser22)。LB中p-Ub^S65及p62阳性率随聚集尺寸增大而升高(p-Ub^S65: 36%大vs小; p62: 68%大vs小, p<0.0001)；p-Ub^S65+GVB及邻近LB均呈p-HDAC6^S22免疫阳性，提示GVB可能经微管依赖逆向运输被募集至LB部位，LB形成具类聚集体(aggresome)的神经保护特征。

讨论与结论总结

既往仅知p-Ub^S65+结构环绕LB，本研究首次详细鉴定其为GVB样囊泡，常含过度磷酸化tau，分布于LB富集的边缘系统脑区且与p-α-syn^S129负荷正相关；GVB tau免疫阳性在Braak NFT I–II期区域更明显，提示GVB形成可为早期事件。GVB具溶酶体性质含自噬/内吞溶酶体物质，p62及p-HDAC6^S22阳性提示与LB同受聚集体通路调控。研究人员提出假说：α-syn/tau聚集致溶酶体功能受损，含细胞碎片的p-Ub^S65+GVB被运输至微管组织中心(microtubule organising centre, MTOC)并入生长中LB——类似聚集体形成——可能是隔离有害组分的适应性保护机制。

结论翻译：本研究发现tau免疫阳性GVB包绕DLB中的LB。可推测LB周围GVB结构是细胞应对错误折叠蛋白超负荷的适应性反应，并为年龄相关神经退行性疾病中常共存的不同蛋白聚集物提供了交汇点。

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