用于帕金森病种子扩增检测的优化α-突触核蛋白单体
用于帕金森病种子扩增检测的优化α-突触核蛋白单体
英文原文作者: Emma Mason | 2025年10月22日
帕金森病（PD）是一种进行性神经退行性疾病，其特征包括震颤、肌肉僵硬、运动迟缓，以及抑郁和认知能力下降。由于临床症状与其他神经退行性疾病（如多系统萎缩MSA、路易体痴呆DLB和弥漫性路易体病DLBD）相似，准确诊断PD具有挑战性。
近年来，α-突触核蛋白种子扩增检测（SAA）成为一种有前景的工具，可用于早期检测PD、监测疾病进展以及评估治疗效果。当前的研究重点是标准化检测操作步骤，以提高检测的可靠性并改善对患者的治疗方案。
StressMarq Biosciences 是神经退行性疾病研究蛋白构建体的领先供应商。本文介绍了种子扩增检测的核心科学原理及其在PD研究中的重要性，并强调了StressMarq在该领域的专业能力和持续创新。StressMarq开发的优化单体α-突触核蛋白底物，加强了其丰富的纤维状、寡聚体和单体α-突触核蛋白产品组合，这些产品专为各种研究应用而设计*。
α-突触核蛋白与帕金森
1997年，科学家首次发现α-突触核蛋白基因（SNCA）中的点突变与家族性PD有关1。同时，研究发现α-突触核蛋白是路易体的主要成分——这些是PD患者脑中异常蛋白团块2。
PD的发病机制涉及α-突触核蛋白单体聚集成神经毒性寡聚体和纤维状结构，这些结构可作为种子促进进一步聚集。目前，科学家正在研究这种聚集机制是否能用于PD的早期诊断，然而目前只能通过死后脑组织分析确认。
种子扩增检测原理
1994年，Kocisko等人3开发了首个种子扩增检测方法，展示了从羊瘙痒病脑中提取的蛋白（PrPSSc）可在无细胞系统中将正常蛋白（PrPC）转化为PrPSc。然而，该方法需要使用放射性标记的PrPC，技术复杂且转化率低。
2001年，Sarborio等人开发了蛋白错误折叠循环扩增（PMCA）技术，作为更高效的替代方法4。PMCA使用高频超声波碎裂新形成的聚集体，从而生成更多种子，加速正常底物向错误折叠产物的转化。通过多轮孵育和超声处理，可指数级增加病理蛋白浓度，并通过Western blot或免疫检测方法检测。
2011年，Atarashi等人开发了实时震荡诱导转化（RT-QuIC）检测方法5。该方法使用震荡代替超声作为能量来源，并通过硫磺素 T荧光监测聚集形成过程。
传统PMCA 和 RT-QuIC 的优缺点
第一代 PMCA 和 RT-QuIC 检测方法各自具有不同的优势与劣势，Liu 等人最近的一篇文章对此进行了总结，并列于表1中6。多年来，这两种方法经过多次优化，以增强其灵敏度、检测速度和临床适用性。如今，研究人员已经能够在脑脊液（CSF）、血液和尿液等样本中检测到极微量（attogram级别）的 PrP^Sc（病理性朊蛋白）。
此外，PMCA 和 RT-QuIC 技术已被改造用于扩增和检测除感染性朊蛋白以外的其他蛋白，包括具有种子活性的 α-突触核蛋白（alpha-synuclein）、tau蛋白和淀粉样蛋白β（amyloid beta）。
关键点 | 传统PMCA | RT-QuIC |
底物 | 脑匀浆 | 重组类朊蛋白 |
能量来源 | 超声处理 | 间歇性震荡 |
结果 | 半定量的蛋白印迹法(Western blot) | 定量的实时硫磺素T荧光监测 |
优点 | 反应产物具有与底物相同的感染性、毒株特性和物种特异性 | • 底物高度一致 • 震荡频率和时间标准化 • 比PMCA更快获得结果 |
缺点 | • 难以确保底物供应一致 • 超声波处理标准化程度低 • 存在由于PrPSc自发生成而导致假阳性的风险 • 具有生物危害性 | • 反应产物在构象上与PrPSc不同, 且不具感染性 • 可能因底物自聚或新生转化而导致假阳性 |
变体应用 | sPMCA, PMCAb, rPrP-PMCA, PMSA | PQ-RT-QuIC, IQ-RT-QuIC, eQuIC, IOME-RT-QuIC |
表1.PMCA 和 RT-QuIC的比较. 图表编辑自Liu et al. 20256
α-突触核蛋白种子扩增用于帕金森检测
RT-QuIC广泛用于研究α-突触核蛋白种子扩增，通常配合FLUOstar® Omega等仪器使用，该仪器可自动震荡并读取荧光，简化实验流程。为确保结果准确可靠，重组α-突触核蛋白单体必须高度纯净且无聚集体，而纤维状种子则需严格表征其活性、稳定性和疾病相关性。研究人员需根据自身设备和试剂优化实验操作步骤，并参考已有文献和数据。
越来越多的研究表明，α-突触核蛋白SAA具有诊断和预测PD的潜力。例如，Concha-Marambio等人在2023年发表的研究展示了如何通过SAA区分PD患者与MSA患者的脑脊液样本中的聚集体7。
2025年，Orrú等人发表的纵向队列研究表明，PD的遗传状态决定了α-突触核蛋白种子扩增动力学的特征，而SAA的动力学指标“达到阈值时间”（TTT）可作为临床试验分层工具，用于招募具有相似疾病进展速度的PD患者群体8。
用于PD研究的α-突触核蛋白
StressMarq Biosciences 提供多种α-突触核蛋白单体、寡聚体和预形成纤维（PFFs），以加速PD药物研发和疾病建模。随着种子扩增检测和RT-QuIC在神经退行性疾病研究中的认可度不断提高，StressMarq正积极开发和优化适用于这些检测的α-突触核蛋白工具。
欲了解更多信息或订阅产品更新，请访问：https://stressmarq.com/PFFs/snca
参|考|文|献
01
Polymeropoulos MH, Lavedan C, Leroy E, et al. Mutation in the alpha-synuclein gene identified in families with Parkinson's disease. Science. 1997;276(5321):2045-2047. doi:10.1126/science.276.5321.2045
02
Spillantini MG, Schmidt ML, Lee VM, et al. Alpha-synuclein in Lewy bodies. Nature. 1997;388(6645):839-840. doi:10.1038/42166
03
Kocisko DA, Come JH, Priola SA, et al. Cell-free formation of protease-resistant prion protein. Nature. 1994;370(6489):471-474. doi:10.1038/370471a0
04
Saborio GP, Permanne B, Soto C. Sensitive detection of pathological prion protein by cyclic amplification of protein misfolding. Nature. 2001;411(6839):810-813. doi:10.1038/35081095
05
Atarashi R, Satoh K, Sano K, et al. Ultrasensitive human prion detection in cerebrospinal fluid by real-time quaking-induced conversion. Nat Med. 2011;17(2):175-178. doi:10.1038/nm.2294
06
Liu R, Chen Z, Wang Y, Wu L. Application of protein misfolding amplification techniques in prion diseases. Ageing Neur Dis.2025;5:15. https://www.oaepublish.com/articles/and.2025.18
07
Concha-Marambio L, Pritzkow S, Shahnawaz M, et al. Seed amplification assay for the detection of pathologic alpha-synuclein aggregates in cerebrospinal fluid. Nat Protoc. 2023;18(4):1179-1196. doi:10.1038/s41596-022-00787-3
08
Orrú CD, Vaughan DP, Vijiaratnam N, et al. Diagnostic and prognostic value of α-synuclein seed amplification assay kinetic measures in Parkinson's disease: a longitudinal cohort study. Lancet Neurol. 2025;24(7):580-590. doi:10.1016/S1474-4422(25)00157-7
* StressMarq Biosciences’ products are intended for Research Use Only (RUO).
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