
撰文︱课题组
责编︱王思珍
帕金森病(PD)是最常见的神经退行性疾病之一,其主要病理特征是α-突触核蛋白(α-Syn)的异常聚集,并进一步形成Lewy小体,导致黑质多巴胺能神经元逐渐丢失。近年来,针对α-Syn病理的干预策略已成为PD疾病修饰治疗的重要方向。星形胶质细胞作为中枢神经系统中重要的稳态维持细胞,不仅参与神经支持功能,同时承担异常蛋白清除的重要作用。然而,在PD病理过程中,星形胶质细胞如何影响α-Syn降解,其关键调控分子仍有待发现。
近日,南京医科大学基础医学院药理学系鲁明教授团队在国际权威期刊Science Translational Medicine发表题为“Targeting of CH25H to boost P62-dependent autophagic degradation of α-Synuclein in cell and mouse models of Parkinson's disease”的研究论文。该研究发现,胆固醇25-羟化酶(CH25H)在PD相关星形胶质细胞中异常升高,并通过一种独立于经典酶活性的方式阻碍P62介导的α-Syn自噬降解,促进病理性α-Syn积累。进一步研究发现,靶向干预CH25H能够恢复α-Syn清除能力,并改善PD动物模型病理表型,为PD疾病修饰治疗提供了新的潜在策略。(拓展阅读:鲁明课题组相关研究进展,详见“逻辑神经科学”报道(点击阅读):Neuron︱新突破!南京医科大学鲁明团队揭示脑-体神经免疫通讯在压力感知致行为异常中的关键作用;Adv Sci︱南京医科大学鲁明/刘阳团队首次揭示星形胶质细胞代谢-表观调控轴发挥帕金森病神经保护作用的新机制;Adv Sci︱南京医科大学鲁明团队揭示星形胶质细胞摄取α-突触核蛋白的新受体及其竞争性配体;Sci Adv︱南京医科大学鲁明团队发现星形胶质细胞来源CCL5介导CCR5+中性粒细胞脑浸润加剧抑郁症进展;Adv Sci︱南京医科大学鲁明/胡刚团队首次揭示神经元FGF13抑制损伤线粒体传输以改善帕金森病小鼠胶质炎症和神经退变;MN︱突破!南京医科大学鲁明团队揭示NLRP3炎症小体Ser658位点磷酸化修饰在帕金森病神经炎症中的关键作用;CDD︱南京医科大学鲁明/胡刚团队发现星形胶质细胞IL-33信号驱动的调节性T细胞增殖能够唤醒脑膜免疫抵抗抑郁进展)

为了寻找调控α-Syn清除的关键分子,研究团队首先通过转录组学分析,对PD模型小鼠以及PD患者诱导多能干细胞(iPSC)来源星形胶质细胞进行筛选。研究发现,CH25H在PD相关星形胶质细胞中显著升高。进一步分析显示,CH25H表达升高与PD病理状态密切相关,提示其可能参与调控疾病进展(图1)。

基于此,研究团队进一步探索CH25H是否直接影响α-Syn清除。研究发现,CH25H并不影响星形胶质细胞对外源性α-Syn的摄取,而是阻碍摄入后的降解过程,提示CH25H主要作用于α-Syn清除阶段(图2)。

图2:CH25H抑制α-Syn降解,但不影响星形胶质细胞对α-Syn的摄取

图3:CH25H通过与P62相互作用抑制α-Syn的自噬降解

图4:P62多肽治疗恢复α-Syn清除能力,改善PFF小鼠模型的PD样运动障碍

图5:假说机制图
本研究首次揭示了星形胶质细胞CH25H调控α-Syn蛋白稳态的新机制,发现CH25H可通过独立于经典酶活性的非酶学功能,与P62竞争结合并抑制病理性α-Syn自噬清除。同时,研究团队进一步提出靶向CH25H-P62互作的新型治疗策略,为恢复α-Syn清除能力、延缓PD疾病进展提供了新的方向。该研究不仅深化了对帕金森病中胶质细胞功能异常和蛋白稳态失衡机制的认识,也为包括帕金森病在内的突触核蛋白病疾病修饰治疗提供了新的理论基础和潜在治疗策略。
原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42418556/
鲁明教授团队长期从事神经退行性疾病和精神疾病的发病机制与药物靶点研究,围绕神经退行性疾病的神经-胶质网络机制与治疗靶点;情感障碍类疾病的神经环路机制与干预策略以及神经精神疾病的代谢性炎症免疫稳态调控开展研究,已在Neuron、Sci Transl Med、Nat Neurosci、Nat Commun、Sci Adv、Cell Death Differ、Autophagy、Mol Neurodegener、APSB等高影响力期刊发表SCI论文六十余篇,欢迎具有神经精神药理学研究背景的青年人才加入团队。
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