论文部分内容阅读
Parkinson’s Disease(PD)是一种多系统功能障碍为主要表现的神经系统变性疾病,病理学特征是黑质多巴胺能神经元损失和路易体(Lewy body)形成。氧化应激、蛋白质误折叠和聚集的增多都涉及在PD的病理学变化中,而多巴胺能神经元退化的精确描述仍存在空缺。越来越多的遗传和生化研究揭示自噬溶酶体途径的功能障碍在帕金森病(PD)发病机制中有重要作用。目前,大多数研究集中在突触核蛋白次级聚集引起的神经毒性累积。在依赖于年龄的PD病人中,出现了溶酶体功能的损伤。这表明自噬溶酶体系统的缺陷似乎也可通过多种机制引起自噬神经毒性。ATP13A2在哺乳动物中脑有很高的表达量,其突变可导致被称作Kufor-Rakeb syndrome(KRS)的神经退行性疾病。ATP13A2部分定位于溶酶体膜,推测其功能为阳离子转运体。ATP13A2突变后对自噬溶酶体途径是否有影响,突变的ATP13A2是否参与突触核蛋白病理学,促进神经元的退化还尚未可知。为了探究这些问题,我们构建了 ATP13A2野生及突变的稳转B103神经母细胞瘤细胞株,研究ATP13A2突变基因对神经元的损伤作用,以及对自噬溶酶体途径的影响。同时在β-syn稳转B103细胞株中,过表达ATP13A2野生及突变质粒,研究在ATP13A2作用下,突触核蛋白病理学的变化。通过免疫荧光及免疫印迹技术,我们在ATP13A2稳转B103细胞株中发现:野生型ATP13A2呈聚集状态并主要定位于溶酶体,过表达ATP13A2野生型蛋白后,轻微的降低溶酶体的活性。而突变型ATP13A2蛋白在B103细胞中出现部分弥散的现象,在溶酶体的定位程度增高,显著降低了溶酶体活力。而突变型ATP13A2蛋白在内质网积留,引起内质网应激,并引起线粒体连续性降低,减弱了线粒体融合能力。ATP13A2突变蛋白引起自噬,主要通过自噬溶酶体系统降解。在β-syn稳转B103细胞株中,过表达突变型ATP13A2蛋白后,抑制了突触核蛋白降解,促进突触核蛋白聚集。LDH和WST-1显示,ATP13A2突变蛋白有明显的神经毒性作用。总的来说,ATP13A2在维持细胞内溶酶体活性方面有着重要作用,突变型ATP13A2引起内质网应激,线粒体连续性降低,增加了神经毒性。同时突变ATP13A2降低突触核蛋白降解,促进突触核蛋白聚集形成包涵体,加剧了突触核蛋白引起的神经退化。