手性金屬有機框架結(jié)合納米酶作為神經(jīng)炎癥抑制劑來治療帕金森病基于納米藥物的抗神經(jīng)炎癥策略已成為帕金森病（PD）治療的一個有前途的曙光。然而，抗氧化劑納米藥物穿越血腦屏障和緩解炎癥途徑的治療機制尚沒有準確的定論。因此，中國科學院的閻錫蘊、范克龍研究團隊報道了一種具有良好抗氧化活性和穿透血腦屏障能力的納米酶整合金屬有機框架作為治療PD的抗神經(jīng)炎藥物。該文章“Chiralmetal-organicframeworksincorporatingnanozymesasneuroinflammationinhibitorsformanagingParkinson’sdisease”發(fā)表于Naturecommunications雜志。研究背景帕金森?。≒D）是一種慢性的、與年齡相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病，其特征是由黑質(zhì)致密部（SNpc）的神經(jīng)元損傷和多巴胺（DA）丟失導致的運動功能障礙和記憶障礙。目前，PD的治療策略主要集中在基于DA的替代治療方法上，包括左旋多巴、DA激動劑和單胺氧化酶B抑制劑。盡管有大量的報道，但很少有方法能有效抑制帕金森病的進展，強調(diào)了開發(fā)新策略的重要性。納米酶的最新進展促進了納米材料介導的抗氧化療法的快速發(fā)展。與天然酶相比，納米酶具有成本更低、制備技術(shù)更直接的優(yōu)點。此外，與天然酶相比，納米酶表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性和膜通透性，在生物醫(yī)學領(lǐng)域具有巨大的潛力。據(jù)報道，在沸石咪唑酸鹽框架（ZIF）中使用納米酶是開發(fā)納米酶療法的一種有前途的方法。作為一種低毒性和生物相容的金屬有機框架（MOF），ZIF在生理環(huán)境中保持穩(wěn)定，而在酸性環(huán)境中表現(xiàn)出降解，包括腫瘤微環(huán)境（TME）和炎癥部位。用ZIFs包封可以改善血液循環(huán)時間、跨膜轉(zhuǎn)運和細胞對納米顆粒的攝取。作者團隊通過殼-配體交換將鉑納米酶（Ptzymes）包埋在L型和D型手性ZIF殼中，合理設(shè)計了納米酶整合的手性MOFs，并分別命名為Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF。納米酶集成手性MOFs表現(xiàn)出典型的ZIF晶體結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的級聯(lián)SOD和CAT模擬活性。Ptzyme@D-ZIFs通過網(wǎng)格蛋白介導和小窩介導的內(nèi)吞作用有利于其BBB穿越。此外，與Ptzyme@L-ZIFs相比，Ptzyme@D-ZIFs在血漿中更穩(wěn)定，在腦中表現(xiàn)出更優(yōu)越的積累，在隨后的行為和病理學評估中對PD小鼠模型的治療效果更令人滿意。此外，轉(zhuǎn)錄組分析和體外研究證實，Ptzyme@D-ZIFs治療PD癥狀的機制主要與神經(jīng)元凋亡和鐵死亡的緩解有關(guān)。Figure1.基于抑制過量ROS和炎癥損傷的神經(jīng)元的細胞凋亡和鐵死亡，Ptzyme@L-ZIFs和Ptzyme@D-ZIFs對PD的治療機制示意圖。研究結(jié)果Result1Ptzyme整合手性ZIFs的合成與表征Ptzyme是通過在具有不同分子量（K12、K16、K30和K90）的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）聚合物上原位生長來合成的。不同結(jié)晶程度的4種Ptzyme變體的SOD和CAT樣活性如圖1A所示，并表明與其他模板相比，使用K30作為模板合成的Ptzyme表現(xiàn)出合適的活性。基于這些結(jié)果，選擇K6作為后續(xù)實驗的模板。透射電子顯微鏡（TEM）表征顯示以K8為模板合成的Ptzymes具有超小的尺寸，直徑范圍為6-8nm（圖1B）。隨后，通過生物礦化法將Ptzymes封裝在ZIF中來制備Ptzyme@ZIFs。最后，通過組氨酸（His）上的咪唑基團與Zn2+的競爭配位以及合成后配體交換，將手性氨基酸（L-組氨酸和D-組氨酸）摻入Ptzyme@ZIFs中以獲得手性Ptzyme@ZIF（Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF）。如圖2C-E所示，Ptzyme@ZIFs表現(xiàn)出均勻的立方體形貌，單分散度約為200nm。對于His調(diào)制合成，Ptzyme@L-ZIFs和Ptzyme@D-ZIFs表現(xiàn)出相似的形態(tài)（圖2F）。TEM表征的晶格間距為0.2nm（圖2G）。動態(tài)光散射（DLS）分析表明，Ptzyme@ZIFs、Ptzyme@L-ZIFs和Ptzyme@D-ZIFs的流體動力學粒徑分別為35.48±16.82nm、24.17±33.70nm和37.15±84.2nm，表明His調(diào)控策略影響Ptzyme@ZIFs的粒徑分布（圖2H）。此外，His的加入將Ptzyme@ZIFs的平均zeta電位分別從+18.4mV（Ptzyme@D-ZIF）降低到+25.05mV（Ptzyme@L-ZIF降低（圖2I）。Ptzyme@D-ZIF的元素定位進一步驗證了復合材料中Pt特征的存在，表明Ptzyme摻入了ZIFs殼中（圖8J）。Ptzymes、Ptzyme@ZIFs、Ptzyme@L-ZIFs和Ptzyme@D-ZIFs的PXRD圖譜顯示出與模擬ZIF-8非常吻合的峰（圖2K）。這些結(jié)果表明，ZIF-216骨架是在仿生礦化過程中形成的，并且在Ptzymes和氨基酸修飾存在下保留了ZIF-8的結(jié)構(gòu)完整性。此外，Ptzyme@ZIF，Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF的圓二色性（CD）光譜顯示在低于216nm的區(qū)域的鏡面CD峰，進一步證實了具有相反手性的表面配體的成功修飾（圖2L）。用傅立葉變換紅外光譜（FTIR）分析了樣品的化學組成。在FTIR光譜中，在1685cm-1附近出現(xiàn)了一個新觀察到的吸收帶（圖2M中的灰色帶）。該吸收帶被分配給來自His的羧基的不對稱拉伸。這些結(jié)果表明，Ptzyme@L-ZIFs和Ptzyme@D-ZIFs被成功合成。Figure2.A使用不同分子量（K12、K16、K30和K90）的PVP的Ptzyme的CAT樣活性，n=3，數(shù)據(jù)表示平均值±標準差。（B）Ptzyme、（C）Ptzyme@ZIF、（D）Ptzyme@L-ZIF的TEM圖像（插入是Ptzyme@L-ZIF的TEM圖像;比例尺為50nm）和（E）Ptzyme@D-ZIF（插入是Ptzyme@D-ZIF的TEM圖像;比例尺為50nm）。FPtzyme和Ptzyme@D-ZIF的示意圖。G嵌入ZIF殼中的Ptzymes的高分辨率TEM（HR-TEM）圖像。H去離子水中Ptzyme@ZIF、Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF的直徑。IPtzyme@ZIF、Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF在去離子水中的Zeta電位，n=3，數(shù)據(jù)表示平均值±標準差。JPtzyme@D-ZIF的元素分布。K模擬ZIF-8、Ptzyme@ZIF、Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF的PXRD圖譜。LPtzyme@ZIF、Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF的CD圖譜。MPtzyme@ZIF、Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF的FT-IR光譜。Result2Ptzyme整合手性ZIF對ROS的清除能力接下來，分析了生理條件下Ptzyme@ZIFs、Ptzyme@L-ZIFs和Ptzyme@D-ZIFs的酶樣活性。如圖3A、B所示，Ptzyme@ZIFs、Ptzyme@L-ZIFs和Ptzyme@D-ZIFs在磷酸鹽緩沖液（pH7.4）中均表現(xiàn)出SOD和CAT樣活性，并表現(xiàn)出ROS/RNS清除能力。此外，與不同氨基酸修飾的ZIFs結(jié)合的Ptzymes也表現(xiàn)出清除超氧自由基（O2??）的能力（圖3C）。此外，通過電子自旋共振（ESR）光譜檢測，Ptzyme@L-ZIFs和Ptzyme@D-ZIFs顯著清除了由芬頓反應產(chǎn)生的羥基自由基（·OH）和由黃嘌呤-黃嘌呤氧化酶系統(tǒng)產(chǎn)生的O2??（圖3D，3E）。此外，ABTS/K2S2O8體系產(chǎn)生的ABTS自由基（ABTS?+）也被Ptzyme@ZIFs、Ptzyme@L-ZIFs和Ptzyme@D-ZIFs的級聯(lián)SOD/CAT樣活性顯著清除（圖3F，G）。值得注意的是，與非手性ZIF（Ptzyme@ZIFs）相比，納米酶整合的手性ZIFs顯著提高了RNS清除能力，這可能是由于它們在氨基酸修飾下具有優(yōu)異的分散性。與Ptzyme@L-ZIFs相比，Ptzyme@D-ZIFs表現(xiàn)出略高的SOD和CAT樣活性，同時RNS清除能力顯著增強。這些改進可能歸因于配體排列和電子環(huán)境的變化。此外，由不同的手性配體修飾引起的活性位點暴露和構(gòu)象效應等因素可能進一步有助于Ptzyme@D-ZIFs24,26,27的卓越催化性能。Figure3.APtzyme、Ptzyme@ZIF、Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF的SOD樣活性，n=3，數(shù)據(jù)表示平均值±標準差。BPtzyme@ZIF、Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF的CAT樣活性。C以胺酸修飾Ptzyme@ZIF的SOD樣活性，n=3，數(shù)據(jù)表示平均值±標準差。D、EESR光譜圖所示Ptzyme@D-ZIF納米酶可減少超氧自由基和羥基自由基的產(chǎn)生。F添加Ptzyme@ZIF、Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF后，在0到600s內(nèi)記錄了734nm處的ABTS?+光譜。G加入Ptzyme@ZIF、Ptzyme@L-ZIF和Ptzyme@D-ZIF后1~8min記錄紫外-可見光譜。H納米酶整合手性ZIFs介導的抗氧化活性示意圖。Result3Ptzyme整合手性ZIF的BBB穿越能力及相關(guān)機制血腦屏障作為血液和腦實質(zhì)之間最關(guān)鍵的屏障，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的正常狀態(tài)具有必要的生理功能。作者團隊最初的目標是在體外BBB模型中評估納米酶整合手性ZIF穿過BBB并被神經(jīng)元細胞吸收的能力。該模型涉及在transwell系統(tǒng)中將bEnd.3細胞與人神經(jīng)母細胞瘤細胞（SH-SY5Y）共培養(yǎng)（圖4A）。如下腔室中SH-SY5Y細胞的熒光顯微圖片所示，F(xiàn)ITC-Ptzyme@D-ZIFs有效地通過體外BBB模型，并在共培養(yǎng)24小時后，被SH-SY5Y細胞內(nèi)吞（圖4B）。FITC-Ptzyme@D-ZIFs處理的SH-SY5Y細胞的熒光強度顯著高于L-ZIFs（圖4C），表明與Ptzyme@L-ZIFs相比，Ptzyme@D-ZIFs表現(xiàn)出更有效的BBB穿越能力，更容易被神經(jīng)元內(nèi)吞。此外，未標記熒光染料的Ptzyme@ZIFs也用于研究其穿越BBB的能力。由于Ptzyme@D-ZIF和Ptzyme@L-ZIF之間的粒徑差異不大，作者進一步研究了這些手性納米酶整合的ZIFs在細胞水平上穿過BBB的機制。首先，在分別用Lysotracker（紅色）和Hoechst（藍色）對bEnd.3細胞的溶酶體和細胞核進行染色后，通過FITC標記的Ptzyme@D-ZIF評估細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運。這些結(jié)果表明，Ptzyme@D-ZIFs對BBB內(nèi)皮細胞的良好細胞攝取。重要的是，檢測到溶酶體和Ptzyme@D-ZIFS熒光的少量重疊，表明溶酶體介導的途徑不是Ptzyme@D-ZIFs的主要內(nèi)吞機制（圖4D，E）。此外，通過添加內(nèi)吞抑制劑分析了納米酶整合手性ZIFs的準確攝取途徑。如圖4F，G所示，在三種抑制劑聯(lián)合處理后，內(nèi)吞過程受到顯著抑制，表明兩種納米系統(tǒng)的攝取是能量介導的。進一步探索特定的能量依賴性內(nèi)吞途徑，揭示了兩種手性納米系統(tǒng)之間的差異。Dynasore是動力蛋白介導的內(nèi)吞作用的抑制劑，包括網(wǎng)格蛋白介導和小窩介導的內(nèi)吞作用。此外，蔗糖和甲基-β-環(huán)糊精（MβCD）分別是網(wǎng)格蛋白介導和小窩介導的內(nèi)吞作用的抑制劑。如圖4H、I所示，dynasore、蔗糖和MβCD均顯著抑制Ptzyme@D-ZIFs對BBB內(nèi)皮細胞的內(nèi)吞作用。相比之下，只有dynasore和蔗糖降低了Ptzyme@L-ZIFs的細胞攝取。這些結(jié)果表明，Ptzyme@D-ZIFs通過網(wǎng)格蛋白介導和小窩介導的內(nèi)吞途徑進入BBB內(nèi)皮細胞，而Ptzyme@L-ZIFs僅采用網(wǎng)格蛋白介導的內(nèi)吞作用（圖4J，K）。綜上所述，有效的溶酶體非依賴性內(nèi)吞途徑促進了Ptzyme@D-ZIFs的BBB穿越能力。Figure4.A使用Transwell構(gòu)建的BBB的示意性演示圖，F(xiàn)ITC標記的Ptzyme整合手性ZIFs在SH-SY5Y細胞的下室熒光顯微鏡圖像（B）和相應的定量結(jié)果(C)。比例尺為50μm，n=3，數(shù)據(jù)為平均值±標準差。D用LysoTracker和Hoechst染色細胞后，bEnd.3細胞中FITC-Ptzyme@D-ZIFs的細胞內(nèi)追蹤。白色箭頭表示Ptzyme@D-ZIFs的細胞內(nèi)位置。比例尺為10μm。。E通過FITC-Ptzyme@D-ZIFs處理后溶酶體和Ptzyme@D-ZIFs的熒光重疊率以及bEnd.3細胞的熒光強度來檢測溶酶體共定位情況，n=3，數(shù)據(jù)為平均值±標準差。在各種內(nèi)吞抑制劑處理下，bEnd.3細胞對（F，G）Ptzyme@D-ZIF和（H，I）Ptzyme@L-ZIF內(nèi)化，n=3，數(shù)據(jù)為平均值±標準差。在對照組中，bEnd.3細胞與納米復合材料一起孵育，但不含內(nèi)吞抑制劑。（J）Ptzyme@D-ZIFs和（K）Ptzyme@L-ZIFs的細胞內(nèi)吞和胞吞過程。Result4不同處理下PD小鼠的生物分布和行為評估為了分析手性納米酶在大腦中的生物分布，獲得了納米酶整合手性ZIFS處理的PD小鼠的主要器官，并進行了生物透射電子顯微鏡（TEM）和電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析。如TEM圖像所示（圖5A），將腦組織切成超薄切片后，具有立方體形態(tài)（由具有不同對比度的ZIF和Ptzymes組成，粒徑約為50-100nm）的Ptzyme@D-ZIFs分布在腦組織中，而L-構(gòu)型對應物的分布不太明顯。ICP-MS分析也證實了類似的結(jié)果，顯示Ptzyme@D-ZIFs在腦中的歸一化劑量累積（2.20%IDg-1）顯著高于Ptzyme@L-ZIFs（1.42%IDg-1）和Ptzyme（1.12%IDg-1）（圖5B）。它們在腎臟和肝臟上的積聚可能是由于它們的親水直徑。如圖5C所示，進行Morris水迷宮試驗，直觀地檢查PD小鼠在給予納米酶制劑后的行為和記憶能力。如圖5D所示，PD小鼠表現(xiàn)出隨機和無序的運動通路，難以及時定位平臺。相比之下，用Ptzyme@D-ZIF處理的PD小鼠以更短的時間和空間導向的方式到達平臺。此外，與未處理的PD小鼠相比，Ptzyme@D-ZIFs處理的PD小鼠在治療過程中顯示出改善的靶向能力（圖5E）和平均速度（圖5F），特別是第5天的速度有顯著差異（圖5G），這表明Ptzyme@D-ZIFs可以顯著挽救PD小鼠的運動障礙和記憶喪失。Ptzyme@L-ZIFs的治療效果明顯不如Ptzyme@D-ZIFs，這歸因于Ptzyme@D-ZIFs在體內(nèi)的血液清除率降低和分布優(yōu)化。Figure5A注射后24小時Ptzyme@D-ZIF和Ptzyme@L-ZIF在腦組織中的生物分布，使用TEM可視化。紅色箭頭突出顯示了腦組織中納米顆粒的存在。比例尺表示0.2μm。顯示了來自每組的三個生物學獨立樣品的代表性圖像。BICP-MS檢測的主要器官和大腦中Ptzyme@D-ZIFs、Ptzyme@L-ZIFs和Ptzymes的生物分布，n=3,數(shù)據(jù)為平均值±標準差。C示意圖說明了PD小鼠的建立和治療方案。Morris水迷宮試驗用于檢測納米酶整合手性ZIFs處理后PD小鼠的行為和記憶能力。D為小鼠的代表性路徑追蹤，（E）在目標象限上花費的相對時間，（F）小鼠的平均游泳速度，（G）第5天的相應具體分析，n=6，數(shù)據(jù)為平均值±標準差。Result5納米酶整合手性ZIFs治療后PD小鼠大腦的病理學評估PD是一種由α-syn病理引起的神經(jīng)退行性疾病，表現(xiàn)為多巴胺能神經(jīng)元的退行性變和黑質(zhì)神經(jīng)元密度的降低，表現(xiàn)為TH水平的降低（圖6A）。因此，研究了Ptzyme@D-ZIFs是否可以緩解MPTP誘導的神經(jīng)元的α-syn病理。眾所周知，α-syn的異常聚集是PD的主要病理標志物。特別是，磷酸化的絲氨酸129α-syn（pS129）已被用作評估α-syn病理和聚集程度的生物標志物。與預期的一樣，MPTP刺激顯著增加了pS129，而用Ptzyme@D-ZIFs處理的小鼠顯示α-syn病理顯著降低（圖6B）。此外，通過免疫組化分析（圖6C）和定量分析（圖6D，E）分析Ptzyme@D-ZIFs給藥后SNpc和ST中TH水平的變化。對pS129和TH的免疫熒光分析顯示，Ptzyme@D-ZIFs顯著降低了PD小鼠的pS129水平，而提高了TH水平（圖6F）。定量分析顯示，pS129/TH的相對熒光強度下降了近4倍，表明pS129-TH的平衡總體上有所改善（圖6G）。此外，對SNpc和ST中的TH神經(jīng)元和TH神經(jīng)元/神經(jīng)元總數(shù)進行定量，對TH水平進行綜合分析，表明Ptzyme@D-ZIFs處理顯著逆轉(zhuǎn)了MPTP刺激引起的TH神經(jīng)元的損失（圖6H-K）。這些數(shù)據(jù)表明，Ptzyme@D-ZIFs顯著減少了SNpc中對多巴胺能神經(jīng)元的損傷，增加了神經(jīng)元的密度，從而防止了病理蛋白的聚集，減輕了PD的癥狀。Figure6.用納米酶整合的手性ZIFs處理PD小鼠后大腦的病理評價。A用納米酶整合的手性ZIFs處理后，PD中α-syn積累和TH減少的病理變化示意圖。B蛋白質(zhì)印跡法顯示納米酶整合手性ZIFs處理后PD小鼠大腦中pS129的表達變化。通過（C）免疫組化檢測（D）SNpc和（E）ST、TH水平的變化，n=6獨立樣本中。數(shù)據(jù)代表平均±標準差。比例尺為100μm。F免疫熒光分析PD小鼠腦切片的共免疫反應性，用抗pS129抗體（紅色）和抗TH抗體（綠色）染色，（G）相應的定量結(jié)果。Result6與氧化損傷和炎癥相關(guān)的治療機制Result6與氧化損傷和炎癥相關(guān)的治療機制α-syn的積累抑制了線粒體的氧化磷酸化功能，不可避免地導致ROS的過量產(chǎn)生和脂質(zhì)過氧化，從而加劇了腦神經(jīng)元的氧化損傷。納米酶整合手性ZIFs在體外具有良好的抗氧化活性，啟發(fā)基于氧化應激與PD發(fā)病機制的密切關(guān)系，探索其在PD小鼠模型中的神經(jīng)保護作用。因此，通過給予納米酶整合手性ZIFs后的ROS和丙二醛（MDA）水平來檢測PD小鼠大腦對氧化損傷的保護作用。如圖7A所示，當Ptzyme@D-ZIFs和Ptzyme@L-ZIFs處理PD小鼠時，Ptzyme@D-ZIFs比Ptzyme@L-ZIFs處理的ROS清除能力更強。磷脂對細胞膜的完整性是至關(guān)重要的，但很容易受到過量的ROS攻擊。為了評估脂質(zhì)過氧化損傷，分析了PD小鼠大腦中MDA的水平（圖7B）。與MPTP誘導的PD小鼠相比，Ptzyme@D-ZIFs處理后的MDA含量顯著降低，這與ROS水平的檢測結(jié)果一致。這些結(jié)果表明，Ptzyme@D-ZIFs通過清除ROS，減少氧化損傷，避免多巴胺能神經(jīng)元變性。此外，Ptzyme@D-ZIFs比Ptzyme@L-ZIFs具有更強的ROS清除能力，因為它們在體內(nèi)的半衰期更長，在大腦中的積累能力更強。PD小鼠大腦中過量的ROS，以及炎癥因子的表達，誘導炎癥反應，導致大量神經(jīng)膠質(zhì)細胞的增殖和激活。在這些膠質(zhì)細胞中，星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞是必需的炎癥細胞，它們的激活信號是大腦中的炎癥反應。由于膠質(zhì)纖維酸性蛋白（GFAP）和Iba-1分別是星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞的制造者，因此采用免疫組化染色法檢測它們的表達水平。如圖7C所示，在MPTP誘導的PD小鼠中，GFAP和Iba-1的表達水平均表達上調(diào)。相比之下，在Ptzyme@D-ZIFs給藥后，其表達水平顯著降低。此外，腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和相關(guān)的白細胞介素（ILs），如IL-6和IL-1β也被確定評估病變的炎癥水平，表明Ptzyme@D-ZIFs顯著降低了TNF-α（圖7D）、IL-6（圖7E）和IL-1β（圖7F）的基因表達水平，在MPTP的刺激下增強。值得注意的是，這些因素的分泌降低到與對照組相似的水平。這些結(jié)果表明，Ptzyme@D-ZIFs具有顯著的減輕腦損傷氧化損傷的能力，從而降低了PD模型小鼠的炎癥反應和炎癥因子的表達，得益于其腦積累和ROS清除能力。Figure7納米酶整合手性ZIFs對PD小鼠氧化損傷和炎癥的治療機制。A納米酶整合手性ZIFs處理PD小鼠大腦中活性氧（ROS）和（B）丙二醛（MDA）的水平，數(shù)據(jù)代表平均±標準差。C采用免疫組化染色法分析各組PD小鼠腦切片中GFAP和Iba-1的表達情況。比例尺為50μm。不同組腦組織中（D）TNF-α、（E）IL-6和（F）IL-1β的炎癥因子，數(shù)據(jù)代表平均±標準差。Result7轉(zhuǎn)錄組學分析以上研究表明，在組織病理學水平上，對ROS和炎癥有明顯的治療機制。通過轉(zhuǎn)錄組學分析，全面了解Ptzyme@D-ZIFs的治療過程，并在基因水平上闡明其潛在的治療機制。差異表達通過維恩圖（圖8A）和火山圖（圖8B）進行分析。在維恩圖中，基因在MPTP和MPTP+Ptzyme@D-ZIF處理組中有12487個共表達，而在MPTP+Ptzyme處理組中有208個基因共表達。此外，火山圖譜顯示有365個顯著差異表達基因（DEGs），其中181個表達下調(diào)，184個表達上調(diào)?；虮倔w論（GO）富集分析（圖8C）顯示動物行為和位置調(diào)控存在顯著差異，與行為評估一致。此外，京都基因和基因組百科全書（KEGG）富集分析（圖8D）表明，帕金森氏癥的疾病途徑發(fā)生了顯著變化。NF-κB信號通路和PI3K-Akt信號通路與Ptzyme@D-ZIFs的治療機制密切相關(guān)（圖8D）。通過ROS激活NF-κB信號通路及其由此誘導的全身炎癥反應已被廣泛承認。此外，離子通道的激活提示了鐵下垂的治療機制與信號通路有關(guān)。此外，熱圖分析顯示，在Ptzyme@D-ZIFs處理后，一些促進鐵死亡的關(guān)鍵基因，如FDFT1、Nox1和CS的表達水平顯著降低（圖8E）。相反，鐵死亡抑制基因TTC35和GPX4則增加（圖8F），這些結(jié)果提示，Ptzyme@D-ZIFs可能通過去除ROS、緩解炎癥、抑制MPTP誘導的神經(jīng)元凋亡和鐵下垂來發(fā)揮其治療作用。Figure8使用或不使用Ptzyme@D-ZIF治療的PD小鼠的|轉(zhuǎn)錄組學分析。A使用或不使用Ptzyme@D-ZIF治療的PD小鼠轉(zhuǎn)錄組譜的維恩圖。B火山圖顯示了經(jīng)Ptzyme@D-ZIF處理后，有顯著差異表達的基因（DEGs）。對已鑒定的DEGs進行（C）GO富集和（D）KEGG途徑富集分析，顯示了20個最顯著的富集途徑。矩形的盒子環(huán)繞著富集的目標信號通路。（E）顯著下調(diào)和（F）上調(diào)基因的熱圖，用于鐵死亡的分析。Result8治療機制的驗證和生物安全分析既往研究表明，神經(jīng)毒素MPP+特異性靶向多巴胺能神經(jīng)元，產(chǎn)生過量的ROS，抑制線粒體正常的氧化磷酸化功能，導致細胞死亡。如圖9A所示，Ptzyme@D-ZIFs顯著降低了SH-SY5Y細胞中的DCFH-DA熒光強度，說明Ptzyme@D-ZIFs有效地消除了MPP+誘導的冗余ROS。進一步的定量分析顯示，在MPP+刺激后，DCFH-DA強度增加了2倍以上。此外，通過流式細胞術(shù)和半胱天冬酶3/7檢測驗證了Ptzyme@SHSY-SY細胞的抗凋亡作用：MPP+刺激后細胞凋亡（包括早期和晚期）比例增加了81.42%，而Ptzyme@D-ZIFs處理后，細胞凋亡率下降到8.02%，與對照細胞（3.10%）相似（圖9B）。如圖9C所示，MPP+刺激后GPX4的表達顯著降低，但添加Ptzyme@D-ZIFs后，GPX4具有清除能力。此外，與MPP+刺激的細胞相比，Ptzyme@D-zif處理的細胞中MDA水平顯著降低（圖9D）。GPX4的下調(diào)和ROS水平的升高通常會導致MDA的積累，這是鐵死亡的一個重要指標。因此，這些結(jié)果表明，Ptzyme@D-ZIFs通過將GPX4的表達調(diào)節(jié)到正常水平，抑制MDA的過量產(chǎn)生，來防止鐵死亡的發(fā)生。另一方面，在用Ptzyme@D-ZIFs處理時，檢測到強烈的紅色熒光，表明對細胞中的線粒體功能障礙具有保護作用（圖9E）。同樣，MPP刺激細胞的TEM圖像顯示出明顯的細胞凋亡和鐵死亡特征，如染色質(zhì)凝聚和線粒體收縮，這些特征通過Ptzyme@D-ZIFS處理得到顯著緩解（圖9F）。上述結(jié)果進一步證實了轉(zhuǎn)錄組分析在細胞水平上的結(jié)論，即Ptzyme@D-ZIFs通過捕獲細胞內(nèi)ROS有效緩解酸鈉炎反應，從而通過細胞凋亡和鐵死亡途徑減輕細胞損傷（圖9G）。Figure9A在有或沒有納米酶整合的手性ZIFs處理后，使用ROS熒光探針DCFH-DA在SH-SY5Y細胞中檢測MPP誘導的ROS細胞內(nèi)水平。比例尺為20μm。顯示了來自每組的三個生物學獨立樣品的代表性圖像。B在未經(jīng)處理和納米酶整合的手性ZIFs處理的SH-SY5Y細胞中，使用AnnexinV-FITC/PI染色和流式細胞術(shù)檢測進行細胞凋亡分析，這些細胞凋亡與2mMMPP一起孵育。通過蛋白質(zhì)印跡的CGPX4表達水平和（D）使用測定試劑盒在未經(jīng)處理和納米酶整合的手性ZIFs處理的SH-SY5Y細胞中分析MDA含量，與2mMMPP一起孵育，n=3。數(shù)據(jù)表示SD±平均值。E分析未經(jīng)處理和納米酶整合的手性ZIFs處理的用5mMMPP孵育的SH-SY2Y細胞中的線粒體膜電位。比例尺為100μm。顯示了來自每組的三個生物學獨立樣品的代表性圖像。F使用TEM對未經(jīng)處理和Ptzyme@D-ZIF處理的SH-SY5Y細胞進行形態(tài)學分析，這些細胞與2mMMPP一起孵育。綠色和藍色箭頭分別表示細胞核和線粒體的位置。比例尺為1μm。顯示了來自每組的三個生物學獨立樣品的代表性圖像。G示意圖說明Ptzyme@D-ZIF通過清除細胞內(nèi)ROS來緩解無堿性炎癥反應，從而通過細胞凋亡和鐵死亡途徑減輕細胞損傷?？偨Y(jié)與討論在充分研究了納米酶整合手性ZIFs在PD生物模型上的體內(nèi)作用機制和生物安全性后，有必要對相關(guān)領(lǐng)域的研究進行簡要回顧和未來展望。由于ROS與隨后的神經(jīng)炎癥在PD的發(fā)生和發(fā)展中密切相關(guān)，因此通過向大腦輸送抗氧化劑來減輕PD癥狀的研究已有很長的歷史。雖然天然酶最初因其抗氧化特性而被用于減少神經(jīng)炎癥，但它們在交叉血腦屏障方面的無效性和體內(nèi)不穩(wěn)定性是進一步臨床應用的顯著缺點。納米酶的發(fā)現(xiàn)刺激了對這些藥物的大腦遞送的研究，以緩解PD癥狀。近年來，基于納米酶的抗氧化活性，不斷探索帕金森病治療的潛在機制，增強其調(diào)節(jié)帕金森病進展的治療潛力，包括α突觸核蛋白傳遞、炎癥小體組裝和預防細胞焦亡。本研究深入探討了使用納米酶集成手性ZIFs治療PD的機制，以往的研究主要集中在納米酶在ROS消除和PD神經(jīng)病理學改善中的酶樣功能。本研究通過探究納米酶整合ZIFs的手性特性與BBB交叉的穿越模式、體內(nèi)作用機制和生物安全性評價之間的關(guān)聯(lián)，進一步探討了納米酶結(jié)構(gòu)的影響，并驗證了其在PD中的治療應用潛力。先前的研究已經(jīng)報道了納米顆粒中配體的手性對藥物的藥代動力學和代謝以及細胞對外源性刺激的反應的影響。在此，基于上述研究，進一步解釋了納米酶集成手性ZIFs在細胞學和體內(nèi)作用機制上的差異。進一步的研究值得解決各種手性納米酶用于BBB滲透的不同途徑。該調(diào)查的一個關(guān)鍵方面是確定可能參與促進BBB滲透的細胞受體。此外，探索替代手性配體是否能引起相似的生物學反應，以及通過元數(shù)據(jù)分析和材料基因組學等復雜技術(shù)確定最佳配體和手性構(gòu)型的能力，對于推進該領(lǐng)域的未來研究也至關(guān)重要。

【綜述】中國腦深部電刺激25周年應用現(xiàn)狀與展望摘要隨著神經(jīng)調(diào)控技術(shù)的發(fā)展，腦深部電刺激（DBS）現(xiàn)已成為治療腦功能性疾病的重要方法。DBS在中國的應用及發(fā)展迄今已經(jīng)有25年的時間。本文通過對DBS在中國25年的應用及研究進展進行回顧和綜述，梳理歷史并對未來的發(fā)展方向進行展望。目前，DBS開展單位數(shù)量及手術(shù)量均飛速增長，治療疾病譜日趨廣泛（已涵蓋運動障礙性疾病、神經(jīng)退行性疾病、精神疾病等）。這些進步均與腦立體定向技術(shù)在我國的普及推廣，國產(chǎn)DBS設(shè)備的開發(fā)密不可分。目前國產(chǎn)DBS設(shè)備已具備變頻刺激，高場強磁共振兼容，閉環(huán)刺激，遠程程控等先進功能，為服務患者提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。當然，DBS的發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如DBS的神經(jīng)機制，最優(yōu)靶點的選擇以及療效的預測等方面，仍需進一步探索和研究?！娟P(guān)鍵詞】腦深部電刺激；腦立體定向；進展1987年，Benabid教授受DeLong教授關(guān)于基底節(jié)核團的五種功能神經(jīng)環(huán)路模型的研究啟發(fā)，嘗試給帕金森病（Parkinson′sdisease，PD）患者做丘腦腹中間核（ventralintermediatenucleus，Vim）的高頻刺激，最終建立起了除左旋多巴之外另一個最重要的PD治療方法——腦深部電刺激（deepbrainstimulation，DBS）[1]。隨后，在1997年7月，美敦力（Medtronic）公司的腦起搏器震顫控制療法在美國通過FDA批準，用以治療原發(fā)性震顫與PD震顫。1998年，中國科學技術(shù)大學附屬第一醫(yī)院（安徽省立醫(yī)院）和首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院相繼于9月和11月開展了3例Vim和1例丘腦底核（subthalamicnucleus，STN）-DBS手術(shù)治療震顫型PD，開創(chuàng)了中國大陸DBS治療PD的先河。DBS在中國大陸應用至今，已有25年的歷史，現(xiàn)在被廣泛用于各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療，如運動障礙性疾病、藥物難治性癲癇、精神類疾病、慢性意識障礙等?[2,3,4]。DBS在中國的應用已取得許多驕人的成績，值此25周年之際，本文就1998年以來中國在DBS的應用歷史、研究進展，以及相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)與應用歸納和展望。一、腦立體定向技術(shù)在中國的發(fā)展與應用腦立體定向技術(shù)是DBS應用與發(fā)展的基礎(chǔ)。1947年Spiegel與Wycis共同發(fā)明了世界上第一臺人腦立體定向儀，并建立了立體定向手術(shù)[5]。在我國，北京天壇醫(yī)院王忠誠院士[6]從1957年開始使用蒼白球切開器徒手穿刺治療帕金森綜合征患者，初步探索了手術(shù)治療PD。1963年，安徽省立醫(yī)院許建平教授利用自行設(shè)計研發(fā)的“許氏立體定向儀”率先在我國開展立體定向神經(jīng)外科手術(shù)[7,8]。與此同時，湖南湘雅醫(yī)院的王茂山教授、上海華山醫(yī)院的蔣大介教授等老前輩，也紛紛采用立體定向手術(shù)的方式對PD進行治療[9,10,11]。我國神經(jīng)外科的眾多前輩為我國立體定向技術(shù)的發(fā)展和應用做出了巨大貢獻，但受制于當時的歷史條件和技術(shù)設(shè)備，立體定向手術(shù)并沒有像現(xiàn)今一樣在我國得到廣泛應用和發(fā)展。經(jīng)過十幾年的發(fā)展停滯，我國立體定向技術(shù)的推廣再次迎來新的發(fā)展高峰。1983年，安徽省立醫(yī)院成立了我國第一家正式的專門從事立體定向神經(jīng)外科的研究機構(gòu)——安徽省腦立體定向神經(jīng)外科研究所[12]。1997年，中華醫(yī)學會神經(jīng)外科分會成立了立體定向與功能神經(jīng)外科專業(yè)委員會，為進一步促進我國立體定向與功能神經(jīng)外科手術(shù)的應用提供了一個良好的學術(shù)交流平臺。2010年，由欒國明教授任主委的中國醫(yī)師協(xié)會神經(jīng)調(diào)控專委會成立，為神經(jīng)調(diào)控技術(shù)的發(fā)展提供了良好的平臺。到目前為止，我國已有200多家醫(yī)院開展了常規(guī)的立體定向神經(jīng)外科手術(shù)，這一切都為DBS技術(shù)的應用打下了堅實的基礎(chǔ)。二、DBS在中國的發(fā)展與應用01DBS在中國發(fā)展回顧我國人口眾多，腦功能疾病保守估計有近9000萬。龐大的患者群體在給社會和家庭帶來沉重負擔的同時，也挑戰(zhàn)著治療方法的發(fā)展。自1998年Vim-DBS在中國首次被應用于震顫型PD患者，到目前已經(jīng)歷了25年的歷史。DBS現(xiàn)在已經(jīng)成為治療運動障礙性疾病的首選外科治療方法，很多新的適應證也得到了批準，還有很多適應證正在研究中，顯示了廣闊的治療前景[13,14,15,16]。2008年以前，我國DBS手術(shù)數(shù)約1100例次，2008年至2012年約3342例次。2013年至今DBS總實施數(shù)飛速增長，達到近20000例次，相較前5年同比增長近500%，DBS的增長與國產(chǎn)DBS設(shè)備的研發(fā)與臨床應用密不可分。到目前為止，我國已有超過300余家醫(yī)院獨立或在上級醫(yī)院指導下開展DBS手術(shù)，DBS的臨床應用正在不斷推廣和普及。在我國，DBS治療的主要適應證主要是PD。但是，我國PD患者中接受DBS手術(shù)治療的僅占1%左右，和美國的8%、歐洲的6%相比，仍有一定的差距。基于1997—2021的中國PD患者DBS治療的應用現(xiàn)狀及區(qū)域均衡性研究的橫斷面調(diào)查顯示，截至2021年，我國PD患者手術(shù)人數(shù)約3.8萬例，預計到2030年達10萬例[17]。02DBS在中國應用回顧在DBS治療PD的靶點選擇方面，在國內(nèi)目前仍是以STN為主。目前，越來越多的中心也開始嘗試蒼白球內(nèi)側(cè)部（globuspallidusinternas，GPi）DBS進行治療[18,19,20]。另外，有研究認為腳橋核（pedunculopontinenucleus，PPN）DBS可用于PD患者的步態(tài)失調(diào)和姿勢不穩(wěn)等軸性癥狀，但是目前國內(nèi)應用總例數(shù)不超過10例[21,22]。在手術(shù)方式上，國內(nèi)大部分中心以局麻手術(shù)結(jié)合術(shù)中的微電極電生理監(jiān)測為主，術(shù)中的微電極描記有助于靶點的定位，提高了電極植入的精準性。同時，術(shù)中的電生理記錄還可以做局部場電位對發(fā)病機制作用機制的研究，對于DBS治療機制的探究意義重大。目前也有一些中心采用全麻手術(shù)，這將有助于增強患者的心理感受和術(shù)中體驗。由北京天壇醫(yī)院牽頭臨床驗證的兩款國產(chǎn)新型神經(jīng)外科手術(shù)輔助機器人于2018年上市，隨后應用手術(shù)機器人輔助植入SEEG電極和DBS電極的中心逐漸增多，由于其創(chuàng)傷較小，手術(shù)時間較短，為廣大患者所接受。在手術(shù)機器人方面，北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院做了大量工作，并由此積累了豐富的應用經(jīng)驗，并針對DBS手術(shù)提出了改進方案“校正注冊法”，提高了機器人輔助DBS手術(shù)的精度[23,24]。在多電極、多靶點治療PD復雜癥狀方面，中國科學技術(shù)大學附屬第一醫(yī)院（安徽省立醫(yī)院）進行了探索性的工作，該團隊為1例家族遺傳性青年型PD伴頑固性嚴重異動癥患者實施了雙側(cè)四電極STN+GPiDBS植入，獲得了滿意的療效[25]。北京天壇醫(yī)院采用尾側(cè)未定帶（caudalzonaincerta，cZI）電刺激治療PD震顫和特發(fā)性震顫，并采用Vim與cZI聯(lián)合靶點，通過路徑設(shè)計將兩個靶點貫穿，取得了較好療效[26]。在我國，DBS第二個比較大的適應證就是肌張力障礙。目前DBS治療肌張力障礙的靶點，國際上主流還是選擇GPi，我國多個中心在探索STN-DBS治療肌張力障礙上也取得了較好的效果，北京天壇醫(yī)院、上海瑞金醫(yī)院是最早開展這項工作的單位[27,28]。不過，關(guān)于STN-DBS治療肌張力障礙的前瞻性隨機對照的大宗病例研究尚罕見報道，這也有待我國多中心繼續(xù)探索。上海瑞金醫(yī)院回顧性分析了其STN-DBS治療Meige綜合征的療效，療效癥狀緩解達到70%以上[29]。國內(nèi)多家醫(yī)院也做了有益探索，但是，STN-DBS對Meige綜合征的遠期療效包括它的穩(wěn)定性，還需要進一步觀察。另外，中日友好醫(yī)院在GPi-DBS治療顱頸部肌張力障礙尤其Meige綜合征治療方面也做了許多工作[30]。在DBS治療罕見病方面，我國多家中心進行了許多有益探索。在DBS治療亨廷頓舞蹈病方面，我國仍處于起步階段，多為案例報道，均選擇GPi作為刺激靶點。在2020年由北京天壇醫(yī)院牽頭，四川大學華西醫(yī)院及中山大學附屬第一醫(yī)院開展的DBS治療亨廷頓舞蹈病的多中心隨機對照研究正在進行，希望可以獲得好的結(jié)果。同樣，在抽動穢語綜合征的DBS治療上，國內(nèi)多家醫(yī)院也進行了有益探索，如北京天壇醫(yī)院對13例抽動穢語綜合征患者實施了GPi-DBS治療，是較早的大宗病例報告[31]。該院采用GPi電刺激聯(lián)合內(nèi)囊前肢毀損，治療伴有強迫的抽動穢語綜合征，耶魯綜合抽動嚴重程度量表（YGTSS）改善48.6%±26.7%，耶魯-布朗強迫癥嚴重程度量表（Y-BOCS）改善61.6%±38.1%，在減輕抽動癥狀的同時，也減輕了患者的強迫癥狀[32]。此外，北京宣武醫(yī)院對10例抽動穢語綜合征患者進行治療，也獲得了滿意效果[33]。近些年，我國大量中心在DBS治療意識障礙方面進行了探索，由解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學中心最早開展，隨后北京天壇醫(yī)院何江弘團隊做了大量工作，回顧了十年的中央中核-束旁核復合體（centromedian-parafasicicularnucleicomplex，CM-pf）DBS治療慢性意識障礙的患者療效后發(fā)現(xiàn)半年有效率13.5%，1年有效率32.4%[34,35]。在DBS治療藥物及酒精成癮方面，國內(nèi)最早在2004年由上海仁濟醫(yī)院在1例阿片類藥物精神依賴的患者上進行了DBS治療，成功戒除了藥物成癮[36]。隨后，西安唐都醫(yī)院在該方面進行了大量工作[37,38]。在精神疾病的DBS治療方面，國內(nèi)最早由上海瑞金醫(yī)院于2007年率先在強迫癥的治療上進行了探索，隨后也在神經(jīng)性厭食的治療方面取得了創(chuàng)新性的成果[39,40]。在DBS治療藥物難治性癲癇方面，國內(nèi)外都比較少，在國內(nèi)北京宣武醫(yī)院、北京天壇醫(yī)院進行了初步探索，主要運用的靶點為丘腦前核（anteriornucleusthalamus，ANT）及中央中核（centromediannucleus，CM）[41,42]，刺激參數(shù)涵蓋了高頻與低頻電刺激。另外，在DBS治療阿爾茨海默病方面，全球都仍在探索階段，目前，DBS刺激的核團主要集中在穹窿和Meynert基底核。在國內(nèi)，解放軍總醫(yī)院最早嘗試用穹窿DBS治療阿爾茨海默病[43]。北京天壇醫(yī)院應用Meynert基底核（nucleusbasalisofMeynert，NBM）-DBS治療阿爾茨海默病[44]。由此可見，在DBS治療精神類疾病、藥物難治性癲癇、慢性意識障礙及阿爾茨海默病方面，仍需要我國大量功能神經(jīng)外科中心繼續(xù)進行探索。三、國產(chǎn)DBS設(shè)備的開發(fā)與應用如上文所述，近十年我國DBS手術(shù)數(shù)量的迅猛增長，與國產(chǎn)DBS設(shè)備的應用有密不可分的關(guān)系。這得益于2000年王忠誠院士提出的設(shè)想，并聯(lián)合清華大學開始了國產(chǎn)DBS的研發(fā)。2009年11月26日，由北京天壇醫(yī)院完成首例國產(chǎn)DBS植入手術(shù)，并聯(lián)合多家醫(yī)院開展了40例臨床試驗，取得了滿意效果[45]。2013年國產(chǎn)雙通道、可充電DBS通過CFDA批準正式上市，開啟了國產(chǎn)DBS在中國治療腦疾病的新篇章[46]。2016年國產(chǎn)DBS通過歐盟CE認證，標志著中國的有源性植入醫(yī)療器械首次進入國際市場[47]。截至目前，國內(nèi)臨床應用的DBS包括北京品馳醫(yī)療設(shè)備有限公司、蘇州景昱醫(yī)療器械有限公司以及美敦力（Medtronic）公司生產(chǎn)的產(chǎn)品都有較好的臨床應用經(jīng)驗。DBS高頻刺激對PD患者的震顫、僵直癥狀有效，低頻刺激對步態(tài)障礙效果良好?；谶@個理論，國家神經(jīng)調(diào)控技術(shù)工程實驗室研發(fā)了新的DBS調(diào)控模式使刺激頻率在高頻和低頻之間互相轉(zhuǎn)換，即變頻刺激（variablefrequencystimulation，VFS），這樣既能解決震顫和僵直的問題，同時也對步態(tài)障礙有效。北京天壇醫(yī)院采用VFS模式對7例伴有凍結(jié)步態(tài)的PD患者進行了治療，患者的整體改善率約為45%[48]?，F(xiàn)在國內(nèi)已有多家中心開展了這方面的臨床試驗，預計該技術(shù)將在伴有步態(tài)障礙的PD患者中得到廣泛應用。另外，之前受制于生物安全性和設(shè)備安全性問題，患者在植入DBS設(shè)備后無法在DBS開機狀態(tài)下進行高場強磁共振掃描（magneticresonanceimaging，MRI）。這對患者的術(shù)后檢查和DBS治療機制的研究產(chǎn)生了重大制約。為了解決這一問題，清華大學開展了3.0TMRI兼容DBS設(shè)備的研發(fā)，2016年由北京天壇醫(yī)院、北京協(xié)和醫(yī)院及山東齊魯醫(yī)院聯(lián)合開展了國產(chǎn)3.0TMRI兼容DBS設(shè)備的臨床試驗，并于2022年通過CFDA批準上市，成為世界上首款高場強MRI兼容DBS設(shè)備[49]。中國科學技術(shù)大學附屬第一醫(yī)院（安徽省立醫(yī)院）是上市后首家（2022年10月10日）實施3.0TMRI兼容DBS設(shè)備的中心，目前已完成70余例手術(shù)，包括PD、肌張力障礙（Meige綜合征、痙攣性斜頸等）、特發(fā)性震顫等，對DBS術(shù)后3.0TMRI復查、術(shù)后電極觸點程控以及神經(jīng)調(diào)控機制研究提供了幫助。四、中國DBS新技術(shù)的應用與研究多項DBS新技術(shù)在中國得到了發(fā)展和應用。閉環(huán)式植入式DBS具有可根據(jù)患者生理信號的變化，對刺激參數(shù)進行適應性調(diào)整的特點，成為研究的熱點。2023年3月，由北京品馳醫(yī)療設(shè)備有限公司和清華大學合作研發(fā)的新一代“藍牙可感知、可充電、可遠程程控的3.0T磁共振兼容腦起搏器（106RS型）”獲得CFDA批準上市。同年7月，該設(shè)備在中國科學技術(shù)大學附屬第一醫(yī)院（安徽省立醫(yī)院）完成上市后首例臨床應用，標志著我國在神經(jīng)調(diào)控領(lǐng)域取得了又一進步。這是該團隊在繼2022年10月完成“可充電、可遠程程控的3.0T磁共振兼容腦起搏器（106R型）”上市后首例植入后，再次率先完成的新一代腦起搏器的上市后臨床應用。近年來，DBS設(shè)備工藝也不斷更新，清華大學研制的國產(chǎn)DBS成功開發(fā)出遠程程控系統(tǒng)、方向性電極等新技術(shù)。由國產(chǎn)DBS首創(chuàng)的遠程程控系統(tǒng)，在新型冠狀病毒感染暴發(fā)期間發(fā)揮了重要作用。通過對PD患者進行遠程程控診療，在患者居家隔離的前提下，精準化、個體化地對患者進行參數(shù)調(diào)控。該技術(shù)已在國內(nèi)外大型醫(yī)療中心廣泛推廣，截至2022年1月已為國內(nèi)33個省份的患者累計進行了超過20000多人次程控。遠程程控技術(shù)是今后的發(fā)展方向，能明顯減輕患者的負擔[50,51]。五、展望DBS技術(shù)發(fā)展至今，技術(shù)日趨成熟，其對腦功能性疾病的療效已得到廣泛證實，但同時也存在一些問題。首先，受制于疾病機制本身的復雜性及缺乏有效的研究手段，DBS的作用機制至今仍處于探索階段。隨著DBS設(shè)備及調(diào)控模式的不斷發(fā)展，如可感知設(shè)備、3.0TMRI設(shè)備及閉環(huán)刺激設(shè)備的應用，可以實現(xiàn)術(shù)后采集長程高質(zhì)量腦電信號和刺激狀態(tài)下的高質(zhì)量影像數(shù)據(jù)。在未來利用這些新技術(shù)，探索DBS治療成為可能。例如，清華大學及天壇醫(yī)院利用3.0TMRI兼容DBS設(shè)備，開展了一項基于靜息態(tài)功能MRI的縱向數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，STN-DBS可以調(diào)節(jié)兩條不同的神經(jīng)環(huán)路[52]。其次，神經(jīng)調(diào)控的最佳靶點（包括靶點核團的亞分區(qū)）仍存在爭議。目前在國內(nèi)，多個中心采用影像重建技術(shù)對STN的亞分區(qū)刺激效果展開了研究，但受制于重建技術(shù)，研究仍處于探索階段[53]。另外，目前仍缺乏預測DBS療效的有效工具，這對篩選合適DBS手術(shù)候選者造成了極大障礙。雖然國內(nèi)多家中心已開展基于腦功能連接組學及腦電信號的預測模型的開發(fā)，但尚無公認的有效預測工具[54,55]。同時，也缺乏術(shù)后程控的有效依據(jù)，現(xiàn)在的術(shù)后程控模式往往采取不斷嘗試的方法，該方法不僅費時費力，而且造成患者極大的痛苦。在未來，人工智能或許將有助于改變術(shù)后程控模式，在術(shù)后電極與核團影像重建的基礎(chǔ)上，依據(jù)人工智能技術(shù)識別和模擬不同刺激觸點和刺激參數(shù)下電極觸點周圍的電場矢量特性，并結(jié)合相應臨床癥狀變化，可以精確預測患者個體化的程控參數(shù)，從而實現(xiàn)術(shù)后程控的優(yōu)化?？傊磥鞤BS有很多方向值得探索和研究。神經(jīng)調(diào)控技術(shù)和功能神經(jīng)外科在腦計劃當中占有相當重要的地位，DBS的應用不僅僅是多學科合作，還要與人工智能、機器學習及新材料研發(fā)有機結(jié)合，做到真正的醫(yī)工交叉。我國DBS技術(shù)將在前25年的基礎(chǔ)之上，大步向前邁進智能化時代，實現(xiàn)對患者個體化、精準化、動態(tài)自適應性的治療，從而服務更多的腦功能性疾病患者。

深度談談帕金森病的僵硬治療僵硬是指肌肉變得僵硬或不靈活。如果這種情況發(fā)生在臉部肌肉上，則稱為面部掩膜或帕金森氏癥面具。這是帕金森氏癥的主要癥狀之一。肌肉僵硬可能發(fā)生在身體的不同部位，包括手臂、腿部、頸部、背部，甚至較小的面部肌肉。僵硬可能發(fā)生在身體的一側(cè)或兩側(cè)。當您的肌肉和關(guān)節(jié)僵硬時，會導致疼痛和不適。誰會僵硬？如果你有帕金森病，你很可能會在某個時候出現(xiàn)僵硬和僵硬。事實上，每10名PD患者中就有9名受到不同程度的僵硬影響。1,2有些人可能認為這是肌肉或關(guān)節(jié)緊繃，而另一些人可能會感到酸痛或疼痛。對于一些人來說，僵硬可能發(fā)生在帕金森病診斷前數(shù)年，但通常歸因于許多人隨著年齡的增長而出現(xiàn)的輕微疼痛。1,2為什么帕金森病會導致僵硬？帕金森病會損害大腦的各個區(qū)域。然而，在帕金森病中，大腦中產(chǎn)生多巴胺的部位受到嚴重破壞。多巴胺是一種化學信使（神經(jīng)遞質(zhì)），參與協(xié)調(diào)體內(nèi)的運動。當多巴胺水平受到影響時，就會出現(xiàn)僵硬和僵硬。3僵硬的影響肌肉和關(guān)節(jié)僵硬會以多種方式影響您的日常生活。有些日子，它可能只是腰部緊繃。其他日子，這可能意味著很難扣上襯衫的扣子。每個人都是不同的，僵硬以不同的方式影響帕金森病患者。僵硬會影響您生活的一些方式包括：3平衡，減少走路時擺動手臂的能力睡眠，難以翻身或保持舒適的姿勢外觀，給你一個面具般的臉部外觀肌肉一直工作而感到疲勞緊繃、緊張的肌肉引起的疼痛如何診斷？在體格檢查期間，醫(yī)生會在您放松時移動您的手和手臂，以測試您的手腕和肘部的柔韌性。醫(yī)生會尋找持續(xù)很長時間的剛度（稱為鉛管剛度）或僅在您移動時間歇性發(fā)生的剛度（齒輪剛度）。2僵硬如何影響帕金森病患者？僵硬是指僵硬或不靈活的肌肉。它會阻止你的肌肉伸展和放松，這可能導致疼痛、肌肉痙攣和平衡問題。如果您遇到僵硬，您可能會遇到以下問題：擺動手臂，因為你的肌肉太緊太僵硬轉(zhuǎn)身，從椅子上站起來，在床上翻身執(zhí)行日常任務，例如書寫或向上按鈕咀嚼和吞咽。僵硬的面部肌肉會使咀嚼和吞咽變得更加困難呼吸和說話清晰。僵硬也會影響胸部肌肉，使它們變?nèi)酢＿@可能導致呼吸問題和胸部感染等問題。呼吸困難也會影響聲音的音調(diào)和響度，并使發(fā)音更加困難'癥狀您可能無法將手臂或腿移動得很遠，這意味著您將采取較短的步數(shù)，并且在走路時可能不會擺動手臂。這可能導致平衡問題，即使它不會影響大腦中的“平衡中心”。您可能會發(fā)現(xiàn)很難做一些需要小而小心的動作的事情，例如扣襯衫的紐扣。當您的醫(yī)療保健提供者試圖移動您的手臂或腿時，它可能會以生澀的“齒輪”方式移動。與其讓你的動作感覺“流暢”，不如說它們發(fā)生在幾個生澀的步驟中。軸向強直可能會導致脊柱彎曲，并可能彎腰。不幸的是，這種彎腰的姿勢會導致更多的僵硬和僵硬，也會增加跌倒的風險。您可能在正常的面部表情方面有問題，導致類似面具的空白表情。反過來，這種表情會影響你的人際關(guān)系，因為你的面部表情可能會向你所愛的人暗示，你對基于肢體語言的情況有不同的感受。身體另一側(cè)的自主運動（強化）會加重僵硬。例如，當您使用右臂時，左臂和肩膀的僵硬可能會加劇。疼痛和肌肉痙攣可能發(fā)生在已經(jīng)存在的“緊繃感”之上。肌肉的持續(xù)緊張會導致疼痛。面部掩膜/帕金森氏癥面膜（嗅覺減退）僵硬也會阻止您的面部肌肉像以前那樣工作。這會使面部動作比以前更慢、更僵硬，并限制您的面部表情數(shù)量。當這種情況發(fā)生時，有時看起來你有一個茫然的表情，即使你實際上正在經(jīng)歷一種強烈的情緒。醫(yī)學術(shù)語是嗅覺減退，但它通常被稱為帕金森氏癥面具或面部掩面。戴帕金森氏癥口罩是一種常見癥狀。如果有人不能再用他們的面部肌肉來表達自己，這并不意味著他們情緒低落或抑郁。一些帕金森氏癥患者有冷漠和動機問題，這意味著他們可能不會像以前那樣對情緒做出反應。在某些情況下，這似乎存在聯(lián)系，但它可能是帕金森氏癥的兩個常見方面，同時發(fā)生。什么可以幫助減少僵硬？體力活動；保持身體活躍可以幫助加強肌肉，提高靈活性和活動性。您可能會發(fā)現(xiàn)低強度的身體活動，例如肌肉伸展或基于椅子的運動有助于緩解僵硬和酸痛。其他有助于改善運動和柔韌性的低強度活動包括瑜伽、普拉提和太極拳。在開始新的體育活動或鍛煉之前，您應該咨詢了解帕金森氏癥的物理治療師。簡單的僵硬練習即使在做一些小活動時，比如走到另一個房間，每次站立時也要伸展身體。根據(jù)你站立的穩(wěn)定性，將一只手臂或兩只手臂伸到天花板上，以獲得更好的伸展，尤其是在你更僵硬的一側(cè)。如果您已經(jīng)坐了一段時間，請左右扭動身體2-3次，然后前后擺動每條腿。這將幫助您在走到任何地方之前放松下來。物理療法。物理療法可能有助于緩解肌肉痙攣。物理治療師可以教您緩解抽筋和使肌肉運動更容易的方法。例如，伸展運動和鍛煉以改善姿勢和柔韌性。這有助于減少任何僵硬和酸痛。他們還可以教您在家中安全移動和避免絆倒危險的方法。如果您感到僵硬或不靈活，這一點很重要，因為它會使您更容易跌倒。我們建議尋找專門治療帕金森氏癥的物理治療師。言語和語言治療。言語和語言治療可能有助于鍛煉以保持面部肌肉的靈活性。這可以幫助改善帕金森氏癥口罩等癥狀。如果您感到胸部肌肉僵硬，言語和語言治療師可以教您呼吸練習。這有助于放松和加強胸部肌肉，改善呼吸和吞咽困難。按摩療法。一些帕金森氏癥患者告訴我們，他們發(fā)現(xiàn)按摩療法是一種有用的放松方式。按摩可以幫助緩解僵硬和痙攣，并減輕肌肉疼痛。哪些治療方法可以幫助緩解僵硬？左旋多巴或左旋多巴與另一種帕金森病藥物的組合可用于治療強直。其他類型的藥物也可用于治療這種癥狀，包括抗膽堿能藥和MAO-B抑制劑.如果您擔心僵硬，請咨詢您的全科醫(yī)生、?？漆t(yī)生或帕金森病護士。MAO-B抑制劑藥物的類型以下是MAO-B抑制劑藥物的類型。通用名稱以粗體書寫，品牌名稱以項目符號書寫。服用MAO-B抑制劑藥物：雷沙吉蘭、司來吉蘭和沙芬酰胺雷沙吉蘭Azilect（片劑）司來吉蘭Eldepryl（片劑）Zelapar（溶解在舌頭上的片劑）沙芬酰胺Xadago（片劑）MAO-B抑制劑如何起作用？MAO-B抑制劑可以幫助您的神經(jīng)細胞更好地利用它們所擁有的多巴胺。B型單胺氧化酶是一種酶，它會錯誤地吸收大腦未使用的多巴胺。MAO-B抑制劑會阻止這種酶，以便有更多的多巴胺可用于治療您的癥狀。MAO-B抑制劑需要兩到三周才能起作用，當您停止使用這種藥物時，它們需要兩到三周才能停止工作。沖擊帕金森病的肌肉僵硬會影響您生活的方方面面。在正常的一天中，僵硬會使行走和轉(zhuǎn)彎變得困難，從而影響活動能力，停止的姿勢會破壞使用地標進行安全導航的正常方式。即使從椅子上站起來或在床上翻身也很困難。僵硬會干擾正常的交流，因為戴著面具的面孔會讓別人不確定你對談話的情緒反應，也會改變你書面文字的外觀。值得慶幸的是，治療可以改善大多數(shù)人的生活質(zhì)量。然而，想想平凡的一天，是一個很好的提醒，治療不僅僅是使用藥物來幫助緩解癥狀，還有幫助適應無法控制的癥狀的方法。它包括對家人和朋友進行帕金森病的教育，從難以解釋面部表情到預防跌倒的重要性。與嚴重的關(guān)節(jié)炎類似，帕金森病通常會對日常生活和活動產(chǎn)生影響，這是您在被診斷之前不會想到的。適應除了藥物外，還有一些生活方式的調(diào)整可以幫助您應對疾病的身體限制。您可能希望考慮其中一種可用的助行器。許多人應對的一個常見困難是起身和離開椅子。升降椅特別有助于將您提升到使這更容易的水平。我該如何幫助自己？盡管僵硬，但盡量保持活躍，因為這將幫助您保持靈活性、移動性和獨立性。定期鍛煉還可以幫助增強肌肉，減輕通常伴隨僵硬的疼痛和疼痛。以下建議可能會有所幫助：只要你有能力，就繼續(xù)你的正常作息和日?；顒印Ｗ裱唵蔚腻憻捰媱?，以保持肌肉的靈活性和強壯性。調(diào)整您的日常作息，以便在您感覺最不僵硬時（通常是藥物效果良好時）做一些可能會使肌肉疲勞的事情。取下或牢固固定可能被絆倒的松散地毯，并重新布置家具，使其更容易在家中走動。保持積極的態(tài)度——這可以幫助解決各種困難。許多人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并開發(fā)了有助于僵硬和活動能力的活動和鍛煉——他們自己的個人“應對策略”。雖然這些并不適合所有人，但觀看一些關(guān)于應對策略?-技巧和竅門的視頻剪輯可能會幫助你發(fā)現(xiàn)和發(fā)展自己的策略，例如雜耍以避免僵硬。

什么是帕金森治療的“蜜月期”人們常把新婚的第一個月稱“蜜月”。帕金森病和藥物之間也有一段時間，二者關(guān)系“融洽甜蜜”，被稱為“藥物蜜月期”。在蜜月期里，患者通常使用少量的藥物就能使震顫、僵直、遲緩等癥狀顯著改善，肢體功能恢復到正常，感覺非常舒適。抗帕金森病藥物的蜜月期通常是3-5年。但如果治療方法不合適，蜜月期可以縮短到2年以內(nèi)；如果治療方法規(guī)范，可以將蜜月期延長至8-10年或以上。但是在這蜜月期中很多患者會存在一些誤區(qū)，比如有的患者因為擔心蜜月期過早結(jié)束而刻意延緩用藥時間。西安交大一附院帕金森病關(guān)愛中心陳偉教授：在帕金森病程早期，運動并發(fā)癥尚未出現(xiàn)時，藥物治療目標應兼顧改善運動癥狀和預防運動并發(fā)癥的發(fā)生，建議單獨應用多巴胺受體激動藥和單胺氧化酶抑制藥，癥狀改善欠佳者或社會工作要求較高者可聯(lián)合應用小劑量左旋多巴?？桃庋泳徸笮喟偷氖褂脤︻A防運動并發(fā)癥的發(fā)生并無顯著意義。再比如有的患者用藥后效果比較滿意，就不再去醫(yī)院看病，甚至自行調(diào)整藥物，人云亦云。其實帕金森病癥狀復雜多樣，其用藥方案需要根據(jù)患者的具體情況進行制定。自行調(diào)整藥物很可能會導致過早出現(xiàn)藥物并發(fā)癥、縮短藥物“蜜月期”。這個時候需要加藥和增加劑量，配合其他藥物治療，雖然做了很多努力，但是效果越來越差。帕金森病一般藥物蜜月期在3-5年，為了延長帕金森病治療效果，推遲運動并發(fā)癥的出現(xiàn)，在帕金森病治療領(lǐng)域中，有句傳誦廣泛的要訣：“細水長流，不求全效”。運動障礙并發(fā)癥的發(fā)生不僅與長期應用左旋多巴制劑有關(guān)，還與用藥的總量、發(fā)病年齡、病程密切相關(guān)。用藥總量越大、用藥時間越長、發(fā)病年齡越輕、病程越長越易出現(xiàn)運動并發(fā)癥。帕金森病患者正規(guī)合理的藥物治療可以延長藥物蜜月期，針對不同分期進行針對性治療。?如何提高抗帕金森病藥物的治療效果？1.抓住抗帕金森病藥物的蜜月期。在帕金森病的早期，要及時開始藥物治療。此時，避免使用太大劑量的藥物，尤其是左旋多巴類藥物，堅持“細水長流，不求全效”。但少用不等于不用，小劑量地使用不僅能減輕藥物副作用，還有利于后期長程管理。另外，建議患者聯(lián)合使用靶點不同的藥物，讓不同種類的藥物發(fā)揮協(xié)同作用，這樣也能有效提高療效，延緩藥效的減退?？傊?，在帕金森病治療的早期，一般采取多種藥物小劑量搭配的治療方案。如果患者年齡超過65歲，就以左旋多巴類藥物為主；如果患者年齡小于65歲，就以非左旋多巴類藥物為主。2.改善劑末現(xiàn)象和異動癥。（1）使用長效藥物，如森福羅緩釋片、羅匹尼羅緩釋片、羅替高汀皮貼劑等。這些藥物都可以24小時緩慢釋放，療效更穩(wěn)定。（2）進行腦深部電刺激（DBS），即“腦起搏器”手術(shù)。因為這時候藥物治療面臨著藥效減退和藥物副作用增強的矛盾，而有研究表明，藥物蜜月期過后，采用DBS治療，術(shù)后藥物可以減少50%以上，既可以控制帕金森病癥狀，也能顯著減少藥物所致的副作用。總而言之，在帕金森病的早期，一定要抓住藥物治療的蜜月期，才能最大程度上保證治療效果，提高患者的生活質(zhì)量。帕金森病不應等到癥狀嚴重時才開始藥物治療，藥物治療效果不行才考慮腦深部電極植入手術(shù)治療。帕金森病的治療要做到早診斷、早治療。在帕金森病晚期，吃藥后出現(xiàn)運動障礙并發(fā)癥，出現(xiàn)異動、開關(guān)現(xiàn)象，不吃藥又動不了，再吃藥又加重亂動，形成惡性循環(huán)。腦深部電極植入手術(shù)給帕金森病患者，尤其是運動并發(fā)癥患者的治療帶來柳暗花明又一村的效果，打斷了藥物治療異動的惡性循環(huán)。手術(shù)對于帕金森病患者僵硬、抖動等運動癥狀改善有立竿見影的效果，從而提高患者的生活質(zhì)量。帕金森病患者手術(shù)后仍需要服用少劑量的藥物，并且長期堅持康復鍛煉，才能使手術(shù)效果達到最佳。?

帕金森疊加綜合征是否手術(shù)主要考慮哪些因素？這位患者不符合原發(fā)性帕金森病診斷標準，很有可能其帕金森疊加綜合征，來我門診咨詢是否能做腦起搏器。我告訴他，你要是想解決運動遲緩，僵硬，震顫這些問題。可以做手術(shù)，但是對凍結(jié)步態(tài)效果不好，吞咽困難效果也不好，還有就是帕金森綜合征引起的體位性低血壓，也沒有什么好的方法。還有一個因素就是經(jīng)濟因素，畢竟這個手術(shù)費用還是比較貴的，有的人覺得花10萬塊錢做了手術(shù)，如果效果達不到自己的期望值會很難以接受，因此很多人也就不再選擇手術(shù)治療。有些患者經(jīng)濟條件比較好，愿意花錢去試一下，哪怕最后得不到自己想要的治療結(jié)果，自己努力了，盡力了，也可以接受，所以經(jīng)濟承受能力也是要考量的因素。

帕金森疊加綜合征的主要類型和表現(xiàn)是怎樣的？帕金森疊加綜合征進展速度比原發(fā)性帕金森病要快，一般來講，臨床常見的帕金森疊加綜合癥主要有兩種，一種叫PSP進行性核上麻痹，一種叫MSA多系統(tǒng)萎縮。有一部分帕金森疊加綜合征進展特別快，比較早期會出現(xiàn)這種走路不行，喝水嗆咳，吞咽困難，走路凍結(jié)步態(tài)，邁不開第一步，轉(zhuǎn)身困難，這部分一般是C型，不能做腦起搏器手術(shù)。還有一部是P型的，P型的是帕金森病型，這一部分病人主要表現(xiàn)為肢體活動緩慢，僵硬，震顫，這種類型的可以考慮行腦起搏器治療。當然，帕金森疊加綜合征的手術(shù)效果不如原發(fā)性帕金森病確切，但是對于藥物治療效果不好的帕金森疊加綜合征是患者的唯一的希望。

這位帕金森病患者起病很早，三十幾歲就得病了，他說我是開休鞋店的，兩個哥哥大他八歲，也得了帕金森，以前以為是甲醛中毒。我告訴他這個病與甲醛并無直接關(guān)系，我估計還是與家族史有關(guān)，好多兄妹姐弟來找我看病。這位患者就拿他哥哥的視頻給我看，我一看果然是比較典型的帕金森病。拍攝已征得患者授權(quán)

膜磷脂過氧化促進了心理應激誘導的帕金森病易感性中多巴胺能神經(jīng)元的丟失研究背景：帕金森?。≒D）是一種神經(jīng)退行性疾病，與中腦α-突觸核蛋白聚集和多巴胺能神經(jīng)元丟失有關(guān)。有證據(jù)表明，心理應激通過增強糖皮質(zhì)激素相關(guān)的氧化損傷來促進帕金森病的進展，但其相關(guān)機制尚不清楚。對壓力的適應是由下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸介導的，該軸釋放出糖皮質(zhì)類固醇。糖皮質(zhì)類固醇水平高于正常水平與氧化應激和谷胱甘肽（GSH）的降低有關(guān)，這是導致神經(jīng)元破壞的兩個主要原因。越來越多的研究將糖皮質(zhì)激素與鐵死亡的信號通路聯(lián)系起來，鐵死亡是一種新的調(diào)節(jié)細胞死亡形式，由膜脂過氧化物，特別是氧化磷脂酰乙醇胺（oxPEs）觸發(fā)。在作者的最新研究中，鐵死亡已被證明有助于帕金森病中多巴胺能神經(jīng)元的丟失，鐵死亡的存在與應激誘導PD的敏感性與多巴胺能神經(jīng)元中脂質(zhì)過氧化有關(guān)。研究結(jié)果：1.應激誘導的磷脂過氧化增強了PD的易感性對9個月大的A53T小鼠在發(fā)病前每天進行4小時的慢性約束應激，WT和A53T小鼠的體重均有明顯的減輕，但與WT小鼠相比，A53T小鼠的運動協(xié)調(diào)能力受損和步態(tài)紊亂的速度加快，且A53T小鼠應激時在中腦表現(xiàn)出更高水平的α-觸核蛋白表達和高分子量。通過測量A53T小鼠中腦中脂質(zhì)過氧化終末產(chǎn)物醛4-羥基壬烯醛（4-HNE）和MDA的水平，這兩種水平在應激后均升高。同時，GSH水平顯著下降。此外，使用LC-MS/MS的磷脂組學顯示，應激A53T小鼠中腦存在廣泛的磷脂過氧化，鐵死亡記物磷脂酰乙醇胺過氧化物（ox-PEs）最為突出。除此之外，應激還改變了參與鐵死亡途徑的蛋白質(zhì)和基因。綜上所述，這些結(jié)果表明，應激可能通過磷脂過氧化來增加PD的敏感性。Fig.1?StressacceleratesparkinsonismandphospholipidperoxidationinA53Tmice.2.應激誘導的皮質(zhì)酮升高有助于磷脂過氧化和PD易感性激素組學分析結(jié)果顯示，皮質(zhì)酮是應激小鼠中最明顯的激素改變。在A53T小鼠中，CORT加重了體重減輕、行為障礙、多巴胺能神經(jīng)元喪失、突觸末端紋狀體中的DA水平降低以及高分子核素的積累，與應激引起的現(xiàn)象類似。CORT處理顯著增加了A53T小鼠的4-HNE和MDA，而GSH顯著降低。對CORT處理的A53T小鼠進行的LC-MS/MS分析顯示，中腦中包括氧化磷脂在內(nèi)的氧化磷脂增加，這與應激的影響相一致。此外，CORT治療改變了參與鐵死亡相關(guān)通路的蛋白和基因。作者的研究表明，過表達A53T的PC12細胞更容易受到鐵死亡誘導劑RSL3的影響。此外，皮質(zhì)酮治療導致α-突觸核素的高分子量種類增加，以及與鐵死亡相關(guān)的基因和蛋白表達的改變。這些結(jié)果表明，皮質(zhì)酮可能在促進應激過程中的磷脂過氧化過程中起重要作用，進而促進帕金森病的易感性。Fig.2?CORTmediatesstress-inducedPDsusceptibilityinA53Tmice.3.CORT誘導的磷脂過氧化是由ALOX15與PEBP1結(jié)合介導的PE結(jié)合蛋白1（PEBP1）通常與Raf-1激酶結(jié)合，抑制Raf-1激活的MEK/ERK通路，而PKC磷酸化會導致PEBP1從Raf-1分離并激活下游蛋白。一個有趣的觀察結(jié)果是，A53T小鼠表現(xiàn)出ALOX15表達的顯著上調(diào)與應激無關(guān)。在應激的WT和A53T小鼠中觀察到PEBR1磷酸化顯著增加，表明PEBP1可能與Raf-1解離。此外，作者發(fā)現(xiàn)CORT顯著顯著增強了REBP1和ALOX15之間的相互作用，而Raf-1/PEBP1復合物以相應的方式消失。此外，與PC12X細胞中的CORT類似，應激誘導小鼠中腦中PEBR1和Raf-1解離，促進更多ALOX5/PEBR1復合物的形成。CORT劑量依賴性地增加PEBR1和ERK磷酸化，這種現(xiàn)象很容易被PKC抑制劑星星孢菌素（STS）逆轉(zhuǎn)，此外STS阻止了CORT誘導的過表達A53T的PC12細胞中的脂質(zhì)過氧化。總之，這些發(fā)現(xiàn)表明A53T誘導的ALOX15上調(diào)和CORT誘導的PEBP1解離可能是隨后脂質(zhì)過氧化的原因。Fig.3?CORTfacilitatestheinteractionofPEBP1andALOX15whichincreasesphospholipidperoxidation.4.ALOX15對應激誘導的PD易感性至關(guān)重要由于鐵死亡抑制劑Fer-1能通過捕獲自由基和干擾ALOX15/PEBP1的形成來抑制磷脂過氧化，且作者對運動協(xié)調(diào)和分子生物學的分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)er-1逆轉(zhuǎn)了A53T小鼠中應激誘導的PD易感性。Fer-1減弱了應激誘導的脂質(zhì)過氧化和鐵死亡信號通路的激活，表明多巴胺能神經(jīng)元的鐵死亡可能在增強PD易感性中起關(guān)鍵作用。對A53T小鼠的中腦組織進行免疫沉淀實驗，發(fā)現(xiàn)Fer-1治療降低了應激誘導的ALOX15/PEBP1復合物的水平，表明ALOX15/PEBP1復合物可能是應激誘導的PD易感性的原因。用ALOX15敲除（KO）小鼠，通過立體定向注射技術(shù)進行AAV介導的A53T過表達，發(fā)現(xiàn)ALOX15的缺失顯著減弱了與A53T和應激相關(guān)的PD患者的運動和協(xié)調(diào)功能。與野生型小鼠相比，Alox15KO小鼠對多巴胺能神經(jīng)元的損傷明顯減少，在過表達A53T和應激時，中腦的脂質(zhì)過氧化水平也較低。因此，這些數(shù)據(jù)支持了ALOX15/PEBP1在PD小鼠模型的應激增強易感性中起關(guān)鍵作用的結(jié)論。Fig.4?ALOX15isrequiredforparkinsonismandlipidperoxidationinducedbystress.5.益母草堿是一種從中藥中草藥中提取的活性生物堿，通過與ALOX15直接相互作用來減輕脂質(zhì)過氧化為了發(fā)現(xiàn)潛在的化合物，作者將TG的主要成分與ALOX15對接，在研究的17種化合物中，Arg166、Glu169、Lys172和Phe167通過形成氫鍵，與ALOX15相互作用的潛力最大，它們位于與PEBP1結(jié)合的位置附近。通過MST檢測和細胞熱位移檢測（CETSA），表明益母草堿直接結(jié)合ALOX15，而不是PEBP1。有趣的是，益母草堿并沒有抑制ALOX15的酶活性，而是顯著破壞了ALOX15/PEBP1的相互作用。益母草堿劑量依賴性地挽救了RSL3或魚藤酮誘導的鐵死亡和脂質(zhì)過氧化，即使ALOX15過表達。由于皮質(zhì)激素誘導脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物4-HNE和MDA的增加，TFRC和Ptgs2的激活以及TH的降低，但益母草堿顯著逆轉(zhuǎn)了這些變化，這表明益母草堿對應激誘導的神經(jīng)元過氧化損傷有保護作用。由于益母草堿的保護作用獨立于GPX4，自由基清除劑的ROS明顯低于Trolox或catechin，提示益母草堿可能通過阻止ALOX15氧化膜脂和誘導脂質(zhì)過氧化而發(fā)揮神經(jīng)保護作用。Fig.5?LeonurinesuppressesthebindingofALOX15toPEBP1whichinhibitsferroptosis.6.益母草堿可緩解應激小鼠對帕金森病的易感性采用PD小鼠MPTP模型，以雷沙吉林為陽性對照，按照推薦劑量進行益母草堿治療，小鼠的體重無明顯變化，根據(jù)極點試驗、旋轉(zhuǎn)試驗和步態(tài)分析的結(jié)果，兩種劑量均顯著保護小鼠免受MPTP誘導的帕金森病，且高劑量的益母草堿更能有效地逆轉(zhuǎn)MPTpin誘導的多巴胺能神經(jīng)元的丟失。隨后，作者使用了更高劑量益母草堿的pd易感小鼠模型，將攜帶A53T的AAV雙側(cè)注射到黑質(zhì)中，然后進行應激，行為分析顯示，與未經(jīng)治療的pd易感小鼠相比，益母草堿顯著改善了運動協(xié)調(diào)能力。除此之外，益母草堿對多巴胺能神經(jīng)元丟失和與PD相關(guān)的脂質(zhì)過氧化表現(xiàn)出顯著的保護作用。此外，益母草堿顯著降低了ALOX15和PEBP1的結(jié)合，而傾向于增加PEBP1與Raf-1的結(jié)合，LC-MS/MS對氧化磷脂的分析表明，益母草堿顯著降低了A53T和脅迫引起的膜脂過氧化物的積累。此外，益母草堿處理降低了TFRC和Ptgs2的水平，但不影響GPX4的表達綜上所述，作者的研究結(jié)果表明，益母草堿可能通過抑制脂質(zhì)過氧化來降低小鼠對PD的易感性。Fig.6?Leonurineattenuatesstress-inducedparkinsonismbyinhibitingferroptoticneuronaldeath.文章小結(jié)：本研究表明，通過磷脂組學測定，質(zhì)膜磷脂過氧化物觸發(fā)了多巴胺能神經(jīng)元的鐵死亡，進而導致過表達人α-突觸核蛋白突變小鼠的運動障礙加重。利用激素組學，作者發(fā)現(xiàn)應激刺激了皮質(zhì)類固醇的釋放，并促進了15-脂氧合酶-1（ALOX15）介導的磷脂過氧化，ALOX15通過α-sy核蛋白過表達而上調(diào)。此外，作者還證實了糖皮質(zhì)激素激活PKC通路并誘導磷脂酰乙醇胺結(jié)合的機制蛋白-1（PEBP1）與ALOX15形成復合物，從而促進ALOX15定位在質(zhì)膜磷脂上。此外，作者篩選出從草藥中分離的天然產(chǎn)物益母草堿，具有抑制ALOX15/PEBP1相互作用從而降低膜磷脂過氧化的活性。綜上所述，作者的研究結(jié)果表明，應激通過驅(qū)動多巴胺能神經(jīng)元的膜脂質(zhì)過氧化來增加PD的易感性，并提示ALOX15/PEBP1復合物是一個潛在的干預靶點。