深圳欣博盛生物科技有限公司 a1

帕金森病新突破:星形胶质细胞竟藏着关键“幕后机制”!

发布日期:2026-03-10
编辑:StressMarq
浏览次数:17

帕金森病新突破.png

帕金森病(PD)是一种进行性神经退行性疾病,其特征是多巴胺能神经元的丧失。该疾病的一个典型病理特征,是错误折叠并聚集的α-突触核蛋白形成神经元内的路易小体。这些不溶性聚集体可以释放到细胞外空间,在邻近细胞中诱导更多致病性蛋白的聚集。神经胶质细胞,尤其是星形胶质细胞,在清除细胞外α-突触核蛋白聚集物方面发挥着积极作用。因此,这些细胞功能的障碍可能会促进 PD的发生和进展。


意大利布雷西亚大学 Filippini 等人的既往研究表明,胞外伴侣蛋白 clusterin(Clu)能够干扰星形胶质细胞对 α-突触核蛋白的摄取。研究中收集的数据揭示了 LRRK2 G2019S 突变、clusterin 调控异常与星形胶质细胞介导的 α-突触核蛋白纤维摄取受损之间的紧密联系。这项研究的意义在于,它将帕金森病中已知的遗传风险因素与调控胶质细胞清除有害蛋白聚集物的关键通路联系起来,从而为理解推动疾病恶化的深层机制提供了全新的视角。


LRRK2 的基因破坏

当前统计数据显示,大约 10–13% 的帕金森病(PD)病例可直接归因于基因突变,而其余约 90% 的病例则被归类为散发性,由环境因素与个体内在生物学易感性的复杂交互共同导致。在这些遗传因素中,LRRK2 基因突变(该基因编码多结构域支架蛋白——富含亮氨酸重复的蛋白激酶 2)是最常见的家族性突触核蛋白病遗传原因。其中最引人关注的是 G2019S 突变,因为它会 增强 LRRK2 的激酶活性,扰乱内吞-溶酶体系统及线粒体功能,最终导致 α-突触核蛋白清除受损。携带该突变的个体通常表现为迟发性常染色体显性帕金森综合征。


为了研究 LRRK2 G2019S 如何影响星形胶质细胞处理 α-突触核蛋白,研究者从 LRRK2 G2019S 基因敲入小鼠和 野生型(WT)小鼠中分离出原代星形胶质细胞。作为实验模型的初步验证,他们使用了 StressMarq 公司提供的 小鼠 α-突触核蛋白预形成纤维(目录号 SPR 324),用来评估纤维的摄取情况。这些纤维被标记上 pHrodo 荧光染料,当进入酸性环境时其荧光强度会增强,使研究人员能够实时观察并定量测定其通过 内吞 溶酶体途径进入细胞的过程。


图1.png
图1. LRRK2 G2019S-KI星形胶质细胞对α‑突触核蛋白纤维的摄取能力显著降低。图像取自 Filippini 等人(2025),基于CC BY 4.0许可使用。


来自 LRRK2 G2019S 小鼠的星形胶质细胞吞入 α 突触核蛋白纤维的能力显著低于野生型(WT)星形胶质细胞。更重要的是,这一现象也与先前研究的结果一致:G2019S 突变会导致 α 突触核蛋白清除能力受损。吞噬量的下降表明星形胶质细胞的降解能力可能受到影响,从而增加细胞外 α 突触核蛋白的累积,并进一步促进这些致病性蛋白“种子”在神经元之间的传播。


星形胶质细胞功能障碍

为了确定 LRRK2 G2019S 星形胶质细胞中对 α‑突触核蛋白纤维的摄取减少,是否与分子伴侣蛋白 clusterin(Clu)水平的变化有关,研究者对来自 LRRK2 G2019S 和野生型小鼠模型的脑组织切片进行了免疫染色。结果发现,与野生型相比,突变小鼠大脑中所有可检测形式的 Clu 蛋白水平均升高,包括细胞内的前体形式(preClu)、裂解后的蛋白链,以及条件培养基中释放到细胞外的蛋白。进一步的免疫染色分析显示,这种 Clu 的升高主要集中在星形胶质细胞中,而星形胶质细胞是大脑中 clusterin 的主要来源。


相比之下,对 LRRK2 敲除小鼠组织的分析却呈现相反结果:在对脑组织切片进行共聚焦成像及对星形胶质细胞裂解物进行免疫印迹的实验中,与野生型样本相比,Clu 水平明显下降。这些发现支持了这样一种模型:clusterin 的丰度是在 LRRK2 的下游、并以基因型依赖方式受到调控的。此外,当结合以往研究(显示 clusterin 能与 α‑突触核蛋白纤维结合并限制其被星形胶质细胞内吞)一起考虑时,这种调控关系的重要性进一步凸显。综上所述,这些证据表明,在 LRRK2 突变的星形胶质细胞中,异常的 Clu 水平可能直接导致 G2019S 模型中所观察到的纤维摄取受损。


Clusterin 调控紊乱

为探究 Clu 的 mRNA 水平与蛋白质丰度不一致的原因——即 LRRK2 对 clusterin 的调控可能发生在转录之后而非基因表达层面——Filippini 等人在研究中加入了嘌呤霉素掺入实验。该实验显示,LRRK2 G2019S 突变会增强星形胶质细胞中整体蛋白质的翻译水平。然而,后续实验排除了经典翻译调控因子 4E‑BP 的参与,这表明 LRRK2 通过其他机制影响蛋白质合成


为了寻找可能调控 clusterin 的转录后调节因子,研究者利用在线数据库筛选了预测可靶向 Clu mRNA 的 microRNA(miRNA)。在原代星形胶质细胞的表达分析中,miR‑22‑5p 被确认是对基因型变化最为敏感的候选分子。事实上,与野生型相比,miR‑22‑5p 在 LRRK2 敲除星形胶质细胞中水平升高,而在 LRRK2 G2019S 星形胶质细胞中则降低。荧光素酶报告实验进一步证实了 Clu mRNA 与 miR‑22‑5p 模拟物之间的直接结合,从而确认 miR‑22‑5p 是 clusterin 的真正翻译调控因子。


miR‑22‑5p 作为调控α‑突触核蛋白摄取的因子

在功能层面上,在原代星形胶质细胞中过表达 miR‑22‑5p 模拟物,会降低 preClu 和裂解形式的 clusterin 蛋白水平,而不会减少 Clu mRNA 的表达水平,这与翻译抑制的作用模式一致。关键的是,当在 LRRK2 G2019S 星形胶质细胞中恢复 miR‑22‑5p 的水平时,它们对 pHrodo 标记的 α‑突触核蛋白纤维的摄取有所增加。这一变化表现为细胞内荧光累积曲线往右移动,相比对照组,显示细胞吞入纤维的能力变强。


综合来看,这些数据支持这样一种机制模型:在 LRRK2 G2019S 星形胶质细胞中,失调的 miR‑22‑5p 导致 clusterin 水平升高,从而限制这些细胞对 α‑突触核蛋白纤维的内吞能力。通过使 miR‑22‑5p 表达恢复正常,可降低 clusterin 的含量并改善星形胶质细胞对细胞外纤维的清除,将 microRNA 介导的翻译调控直接与胶质细胞对致病性 α‑突触核蛋白“种子”的处理联系起来。


总结

Filippini 等人提出了一个由 LRRK2‑miR‑22‑5p‑clusterin 构成的机制通路,该通路调控星形胶质细胞对致病性 α‑突触核蛋白纤维的吞噬。在这一模型中,LRRK2 的 G2019S 突变会增强整体蛋白翻译水平,同时抑制 miR‑22‑5p 的表达。miR‑22‑5p 的降低解除其对 clusterin 翻译的抑制作用,使 clusterin 在星形胶质细胞中的蛋白水平升高。这种升高限制了纤维的内吞,并削弱了星形胶质细胞对细胞外 α‑突触核蛋白种子的清除能力。


重新引入 miR‑22‑5p 可使 G2019S 星形胶质细胞中的 clusterin 水平恢复正常,并重新建立其对纤维的吞噬功能,证明该 miRNA 与星形胶质细胞蛋白稳态之间存在直接的功能联系。这些结果说明,作为帕金森病的关键遗传风险因素,LRRK2 突变会以破坏蛋白质处理途径的方式发挥作用,并可能放大细胞外纤维负担、促进病理扩散。


总体而言,该研究将 LRRK2‑clusterin 轴定位为增强星形胶质细胞清除 α‑突触核蛋白的潜在治疗靶点。通过调控 miR‑22‑5p 或直接靶向 clusterin,有望在携带 PD 相关 LRRK2 突变的个体中恢复纤维摄取机制。未来研究需要评估 LRRK2 激酶抑制剂、基于 miRNA 的治疗策略或其他调节此通路的方式是否能够减少 α‑突触核蛋白病理扩散,并最终改变疾病进程。


相关StressMarq产品

StressMarq Biosciences 提供种类丰富的α‑突触核蛋白、tau、淀粉样 β (Aβ) 以及 TDP‑43 蛋白产品,以支持前沿神经科学研究。产品线涵盖寡聚体、原纤维和单体蛋白制备物,以及配套的抗体、试剂盒和小分子化合物。欢迎访问我们的网站,了解更多产品信息,并查看最新的科研论文,这些研究均采用了我们专门开发的蛋白产品。


参考文献

Astrocytes carrying LRRK2 G2019S exhibit increased levels of clusterin chaperone via miR-22-5p and reduced ability to take up α-synuclein fibrils. Filippini, A. et al. Acta Neuropathol Commun. 2025.


扫 码 查 看

扫 码 查 看



更多产品详情,请联系StressMarq 中国独家代理╌欣博盛生物

全国服务热线:4006-800-892      邮箱:market@neobioscience.com

深圳:0755-26755892   QQ: 1030564316

北京:010-88594029    QQ: 1627343418

上海:021-34613729    QQ: 3196652930

广州:020-87615159   香港:852-69410778

复制QQ号成功,请打开QQ后添加好友进行咨询