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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 在帕金森病患者中，疼痛問題常常被忽視。甲磺酸沙非胺（既往稱沙芬酰胺）是我國最近獲批的用于治療帕金森病的新藥，已在改善帕金森病患者的疼痛方面顯示出積極結(jié)果。一些臨床研究報告了接受沙非胺治療的帕金森病患者的疼痛評分變化，但這些研究尚未被系統(tǒng)總結(jié)。因此，一篇發(fā)表在《REVUENEUROLOGIQUE》上的題為“SafinamideforpainmanagementinpatientswithParkinson'sdisease”的系統(tǒng)綜述，總結(jié)了沙非胺在疼痛管理中的前景與潛力。該研究系統(tǒng)檢索了Pubmed、CochraneLibrary、GoogleScholar和Scopus四個數(shù)據(jù)庫，檢索文獻(xiàn)出版日期截至2023年1月。因納入的9項隨機(jī)對照試驗未能提供足夠的數(shù)據(jù)進(jìn)行薈萃分析，研究團(tuán)隊最終進(jìn)行了定性系統(tǒng)綜述。1.疼痛結(jié)局研究發(fā)現(xiàn)（表1），每天100mg劑量的沙非胺在治療帕金森病疼痛方面比50mg劑量更有效；此外，與帕金森病其他類型的疼痛相比，沙非胺在減少波動相關(guān)疼痛和水腫相關(guān)疼痛方面更有效。2.安全性在幾項納入的研究中，異動癥為沙非胺最常見的副作用。在納入的臨床試驗中，大約半數(shù)的患者存在某種形式的不良事件，然而，出現(xiàn)與沙非胺治療相關(guān)副作用的人數(shù)僅占總不良事件人數(shù)的一半，且出現(xiàn)嚴(yán)重不良事件在的頻率較低，只有一項研究在安慰劑組和S100組中發(fā)生了死亡病例，不過這些死亡與沙非胺治療無關(guān)。3.討論帕金森病疼痛的性質(zhì)和潛在機(jī)制很復(fù)雜，尚未完全了解。據(jù)觀察，由于黑質(zhì)致密部（SNc）中多巴胺能神經(jīng)元的丟失而導(dǎo)致的多巴胺消耗會導(dǎo)致丘腦底核（STN）的去抑制。這種去抑制繼而導(dǎo)致谷氨酸能輸出神經(jīng)元的過度刺激，破壞正常的大腦信號處理10。沙非胺的雙重作用機(jī)制直接解決了基底神經(jīng)節(jié)中的神經(jīng)遞質(zhì)失衡。沙非胺通過選擇性和可逆地抑制單胺氧化酶-B增強(qiáng)左旋多巴的有效性，減少了STN中谷氨酸能神經(jīng)元的過度激活，并有助于恢復(fù)正常的疼痛感知。其非多巴胺能機(jī)制通過阻斷電壓門控鈉和鈣通道來抑制谷氨酸的釋放，從而進(jìn)一步使過度激活的STN正?；⒏纳拼竽X中的疼痛處理。此外，沙非胺的抗谷氨酸活性可以防止谷氨酸興奮性毒性引起的基底神經(jīng)節(jié)神經(jīng)組織損傷。保留基底神經(jīng)節(jié)中的神經(jīng)組織有助于防止疼痛癥狀惡化11。而且，動物研究表明與金剛烷胺等其他帕金森病藥物不同，沙非胺似乎選擇性地影響基底神經(jīng)節(jié)回路內(nèi)的特定區(qū)域和通路12。此外，研究提示，波動相關(guān)疼痛和水腫引起的疼痛在所有KPPS領(lǐng)域中改善最為顯著4、7-8。許多臨床試驗表明，沙非胺對患者的運動能力和“開”期時間的增加有有益的影響，這可以減輕“關(guān)”期的肌張力障礙性疼痛并增加患者的活動，防止外周水腫的形成和后續(xù)的疼痛。4.總結(jié)本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用作左旋多巴的輔助治療時，劑量為100mg/天的沙非胺在減輕患者疼痛癥狀方面顯示出巨大的潛力，臨床證據(jù)表明，沙非胺可能對經(jīng)歷波動相關(guān)疼痛和水腫疼痛的患者特別有益，并可減輕總疼痛負(fù)擔(dān)。Xu等人的研究表明13，截至2021年我國帕金森患者人數(shù)已達(dá)到508萬，與1990年相比，中國帕金森病新發(fā)病例數(shù)和患者數(shù)分別增加了455.7%和678.9%。面對如此龐大的患者基數(shù)，改善帕金森病患者的疼痛不僅能夠直接減輕患者的痛苦，還能從多方面促進(jìn)患者的整體健康和生活質(zhì)量，是帕金森病綜合管理中不可或缺的一部分，具有重要的臨床意義和社會價值。目前除了止痛藥外，新藥甲磺酸沙非胺的上市無疑為帕金森病患者的疼痛管理提供了新選擇，其前景和潛力已得到多項臨床試驗及多國長期真實世界數(shù)據(jù)的支持，期待能為中國帕金森病患者帶來更多可能和希望。參考文獻(xiàn)[1]BorgohainR,SzaszJ,StanzioneP,MeshramC,BhattM,ChirilineauD,etal.Randomizedtrialofsafinamideadd-ontolevodopainParkinson’sdiseasewithmotorfluctuations.MovDisord2014;29:229–37.[2]CattaneoC,BaroneP,BonizzoniE,SardinaM.EffectsofsafinamideonpaininfluctuatingParkinson’sdiseasepatients:apost-hocanalysis.JPD2017;7:95–101.[3]CattaneoC,KulisevskyJ,TubazioV,CastellaniP.Long-termefficacyofsafinamideonParkinson’sdiseasechronicpain.AdvTher2018;35:515–22.[4]DeMasiC,LiguoriC,SpanettaM,FernandesM,CerroniR,GarastoE,etal.Non-motorsymptomsburdeninmotorfluctuatingpatientswithParkinson’sdiseasemaybealleviatedbysafinamide:theVALE-SAFIstudy.JNeuralTransm2022;129:1331–8.[5]DeMiccoR,SatolliS,SicilianoM,DeMaseA,GiordanoA,TedeschiG,etal.Effectsofsafinamideonnon-motor,cognitive,andbehavioralsymptomsinfluctuatingParkinson’sdiseasepatients:aprospectivelongitudinalstudy.NeurolSci2022;43:357–64.[6]GeroinC,DiVicoIA,SquintaniG,SegattiA,BoviT,TinazziM.EffectsofsafinamideonpaininParkinson’sdiseasewithmotorfluctuations:anexploratorystudy.JNeuralTransm2020;127:1143–52.[7]GrigoriouS,Mart?′nez-Mart?′nP,RayChaudhuriK,RukavinaK,LetaV,HausbrandD,etal.EffectsofsafinamideonpaininpatientswithfluctuatingParkinson’sdisease.BrainandBehavior2021;11(10):e2336.[8]SantosGarc?′aD,Ya′n?ezBan?aR,LabandeiraGuerraC,CimasHernandoMI,CaboLo′pezI,PazGonza′lezJM,etal.PainimprovementinParkinson’sdiseasepatientstreatedwithsafinamide:resultsfromtheSAFINONMOTORStudy.JPM2021;11:798.[9]TsuboiY,KoebisM,KogoY,IshidaT,SuzukiI,NomotoM,etal.EffectsofsafinamideadjuncttherapyonpaininpatientswithParkinson’sdisease:posthocanalysisofaJapanesephase2/3study.JNeurolSci2021;429:118070.[10]LintasA,SilkisIG,Albe′riL,VillaAEP.Dopaminedeficiencyincreasessynchronizedactivityintheratsubthalamicnucleus.BrainRes2012;1434:142–51.[11]CacciaC,MajR,CalabresiM,MaestroniS,FaravelliL,CuratoloL,etal.Safinamide:frommoleculartargetstoanewanti-Parkinsondrug.Neurology2006;67:S18–23.[12]Pisano`CA,BrugnoliA,NovelloS,CacciaC,KeywoodC,MelloniE,etal.SafinamideinhibitsinvivoglutamatereleaseinaratmodelofParkinson’sdisease.Neuropharmacology2020;167:108006.[13]XuT,DongW,LiuJ,etal.DiseaseburdenofParkinson'sdiseaseinChinaanditsprovincesfrom1990to2021:findingsfromtheglobalburdenofdiseasestudy2021.LancetRegHealthWestPac.2024;46:101078.提示：本材料僅供醫(yī)療衛(wèi)生專業(yè)人士進(jìn)行醫(yī)學(xué)科學(xué)交流，不用于推廣目的。02月24日
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 前言前言：帕金森病是繼阿爾茨海默病之后的第二大神經(jīng)退行性疾病，主要影響中老年人群。其病理特征在于大腦黑質(zhì)區(qū)域多巴胺能神經(jīng)元的喪失，導(dǎo)致運動功能障礙及其他非運動癥狀。近年來，干細(xì)胞療法作為潛在治愈帕金森病的方法之一，受到了廣泛關(guān)注。2024年，在這一領(lǐng)域取得了多項突破性進(jìn)展，為患者帶來了新的治療希望。帕金森?。≒D），是一種神經(jīng)系統(tǒng)變性疾?。ɑ蛏窠?jīng)退行性疾?。?，可見于青少年到老年的各個年齡段，男性略多于女性，老年人更多見，平均發(fā)病年齡為60歲左右，其中50歲以前發(fā)病的患者比例接近20%。隨著社會人口結(jié)構(gòu)的老齡化，帕金森病的發(fā)病率和患病率都在逐年上升，帕金森病已成為又一威脅我國中老年人身心健康的重要疾病。帕金森病的癥狀包括運動癥狀和非運動癥狀，其中運動癥狀是人們最熟悉的“抖、慢、硬、摔”。01帕金森的治療方式目前對于帕金森的治療手段主要集中在藥物和手術(shù)兩種。早期多巴胺能藥物能夠很好地控制帕金森癥狀，但到了晚期會因多種因素失效且有副作用、成癮性。更重要的是，傳統(tǒng)的治療手段均無法逆轉(zhuǎn)神經(jīng)變性，無法增加多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)目。只能緩解癥狀，不能根治疾病。因此近年來，研究人員將目光轉(zhuǎn)向了具有自我更新和多向分化能力的干細(xì)胞，并認(rèn)為使用干細(xì)胞療法來替換疾病發(fā)生過程中丟失的多巴胺神經(jīng)元是根治這項疾病的療法。以下是2024年度干細(xì)胞治療帕金森病的一些最新研究進(jìn)展：022024年干細(xì)胞治療帕金森病最新研究進(jìn)展案例一：iPSC衍生多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞進(jìn)入臨床試驗2024年1月，士澤生物醫(yī)藥有限公司與上海市東方醫(yī)院合作開展的“臨床級iPSC衍生多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞治療中重度帕金森病”的項目獲得了國家衛(wèi)生健康委員會和國家藥品監(jiān)督管理局的正式批準(zhǔn)，并開展了相應(yīng)的臨床研究。[1]據(jù)悉，這是中國首例臨床級iPS衍生細(xì)胞移植治療帕金森病，也是中國首例、世界第二例自體iPS衍生細(xì)胞替代性移植治療帕金森病。首例受試者接受臨床級iPS衍生細(xì)胞移植后，無手術(shù)及圍術(shù)期的并發(fā)癥或其他不良安全事件;各項檢測指標(biāo)正常且已順利出院，平穩(wěn)度過觀察期并進(jìn)入正式隨訪期。案例二：ASPIRO1/2a期臨床試驗2024年4月19日，阿斯彭神經(jīng)科學(xué)公司(AspenNeurosciences)在美國開展了一項ASPIRO1/2a期臨床試驗(NCT06344026)。[2]ANPD001是阿斯彭神經(jīng)科學(xué)公司(AspenNeurosciences)的研究性干細(xì)胞療法，旨在替代因疾病而丟失的神經(jīng)細(xì)胞。研究評估了ANPD001對多達(dá)9名中度至重度帕金森病成人（年齡50至70歲）的安全性和耐受性。該試驗于4月份開始對患者進(jìn)行給藥，得到了加州再生醫(yī)學(xué)研究所向阿斯彭提供的800萬美元資助。在ANPD001的1/2a期臨床試驗中，第一批完成給藥的帕金森病患者表現(xiàn)出了合理的安全性。接受治療的三名成年人在全身麻醉下接受了兩次連續(xù)劑量遞增的直接腦部注射治療。一至三個月后，他們沒有出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥，手術(shù)期間也沒有人出現(xiàn)嚴(yán)重失血，即所謂的術(shù)中出血。案例三：鼻黏膜途徑移植神經(jīng)干細(xì)胞的新方法2024年5月10日，北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)外科王任直教授、包新杰教授和神經(jīng)內(nèi)科萬新華教授團(tuán)隊從5年前啟動了一項《人類神經(jīng)干細(xì)胞鼻腔內(nèi)移植治療帕金森病的安全性及初步療效的1期研究（ANGE-S003）》的臨床研究成果在國際期刊《JournalofNeurology,Neurosurgery&Psychiatry》上發(fā)表。[3]研究納入了18名患病5年以上的中晚期帕金森病患者。患者被分為3個劑量組，分別經(jīng)鼻粘膜途徑接受每次150萬、500萬和1500萬人源神經(jīng)干細(xì)胞治療。從第3個月開始一直持續(xù)到第12個月，在所有時間點均觀察到運動障礙協(xié)會統(tǒng)一帕金森病評定量表總分顯著改善。最顯著的改善出現(xiàn)在第6個月，平均減少了19.9分。臨床結(jié)果指標(biāo)的改善與細(xì)胞劑量水平之間無關(guān)聯(lián)。在安全性評估中，研究團(tuán)隊未發(fā)現(xiàn)與治療相關(guān)的、有臨床意義的安全問題或嚴(yán)重不良事件，影像學(xué)檢查也未發(fā)現(xiàn)腫瘤或其他異常。經(jīng)鼻黏膜途徑移植神經(jīng)干細(xì)胞的安全性和有效性得以證實。研究得出結(jié)論，人類神經(jīng)干細(xì)胞鼻腔內(nèi)移植治療是可行、通常安全且耐受性良好，與臨床結(jié)果的功能改善相關(guān)，在第6個月達(dá)到峰值療效。神經(jīng)干細(xì)胞鼻內(nèi)移植這種方法避免了傳統(tǒng)腦內(nèi)注射可能帶來的創(chuàng)傷風(fēng)險，同時代表了治療帕金森病的新途徑。案例四：嗅黏膜間充質(zhì)干細(xì)胞Ⅰ期臨床試驗2024年7月22日，中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第921醫(yī)院在國際期刊《軍事醫(yī)學(xué)研究》上發(fā)表了一篇關(guān)于《TGF-β1介導(dǎo)缺氧預(yù)處理的嗅粘膜間充質(zhì)干細(xì)胞改善帕金森病模型和患者的神經(jīng)功能恢復(fù)》的臨床研究成果。[4]研究展示I期首次人體臨床試驗評估將嗅黏膜間充質(zhì)干細(xì)胞（hOM-MSC）移植到重度帕金森病患者脊柱內(nèi)的安全性和有效性的結(jié)果，5名患者接受椎管內(nèi)植入，之后進(jìn)行血清和腦脊液分析，隨訪1-6個月。這5個帕金森病（PD）患者病例，年齡在62-79歲，患病時長4-20年。他們接受hOM-MSCs植入后：左旋多巴口服維持劑量均降低，情緒、日常生活、運動和治療并發(fā)癥等方面均有改善；治療1個月后UPDRS總分、Hoehn和Yahr評分量表、Schwab和England日?；顒恿勘砭蟹e極變化；術(shù)后6個月隨訪時各指標(biāo)也有相應(yīng)情況，且手術(shù)耐受性良好，均無嚴(yán)重不良事件?？傮w而言，5名帕金森病患者在接受hOM-MSCs治療后神經(jīng)功能得到有效改善，術(shù)后未出現(xiàn)任何嚴(yán)重不良事件。案例五：全球首例iNSC-DAP自體細(xì)胞移植成功2024年11月13日，iNSC-DAP（誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞來源的多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞）治療帕金森病首例患者治療后12個月的療效評估會在首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院召開。[5]原文刊于《健康報》（2024年11月13日醫(yī)視野·學(xué)術(shù)?版）與會專家們對iNSC-DAP治療所取得的顯著成效給予了高度認(rèn)可。此項iNSC-DAP治療帕金森病項目，不僅標(biāo)志著國際上首次將iNSC-DAP應(yīng)用于帕金森病治療的臨床研究，也彰顯了我國科學(xué)家在干細(xì)胞治療領(lǐng)域攻克底層關(guān)鍵技術(shù)的突破。首例患者已罹患帕金森病8年，在術(shù)前遭受著嚴(yán)重的運動并發(fā)癥困擾。在藥物起效時（開期），患者尚能活動；但藥效消失后（關(guān)期），則無法獨自站立，生活無法自理。經(jīng)過系統(tǒng)評估，該患者符合入組條件。2023年7月，趙國光教授帶領(lǐng)團(tuán)隊利用手術(shù)機(jī)器人與立體定位技術(shù)，成功將iNSC-DAP精準(zhǔn)移植至患者腦內(nèi)紋狀體區(qū)域。術(shù)后一年來，患者的開期時間明顯延長，關(guān)期癥狀也顯著改善，能夠獨自站立及行走，姿勢穩(wěn)定性大幅提升，整體生活質(zhì)量得到了顯著提升。陳彪教授指出，該患者在移植治療前已接受了長達(dá)2年多的密切隨訪，這為移植后療效的縱向比較提供了有力證據(jù)，展示了細(xì)胞移植的顯著效果。影像學(xué)分析進(jìn)一步證實，移植的多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞在患者體內(nèi)成功存活并釋放神經(jīng)遞質(zhì)，有效修復(fù)了神經(jīng)功能。同時，患者術(shù)后未出現(xiàn)任何嚴(yán)重不良反應(yīng)，充分證明了該治療方法的安全性。項目團(tuán)隊后期將嚴(yán)格遵照研究方案，加快更多入組患者的移植和評估，推進(jìn)后續(xù)研究，完善帕金森病的細(xì)胞治療體系。另悉，利用該技術(shù)獲得的其他類型神經(jīng)前體細(xì)胞也在同步開發(fā)中，有望為帕金森病以外的神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供全新的治療手段和策略。案例六：世界上首個利用新型干細(xì)胞方法的治療案例2024年11月19日，韓國領(lǐng)先的生物技術(shù)公司NatureCellCo.,Ltd.宣布，已確認(rèn)一種涉及靜脈和脊髓腔內(nèi)注射自體脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞的新療法取得成功。該療法由該公司與日本AngelStemCell(JASC)和RBio合作開發(fā)，利用了NatureCell生產(chǎn)和供應(yīng)的干細(xì)胞培養(yǎng)基。這種新療法在帕金森病的治療中顯示出了良好的效果。[6]這也是世界上首個利用新型干細(xì)胞方法的治療案例。2024年11月18日下午，日本東京銀座診所召開新聞發(fā)布會，討論為期一年的干細(xì)胞治療帕金森病案例取得的成功結(jié)果。該治療方法在世界上首次使用了新型干細(xì)胞方法，因而備受矚目。治療方法包括靜脈注射2億個脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞，以及向帕金森病患者的脊髓腔注射5000萬個細(xì)胞。這些細(xì)胞是利用自然細(xì)胞公司的研究合作伙伴--韓國Biostar干細(xì)胞研究所的專利技術(shù)培養(yǎng)出來的。負(fù)責(zé)此次治療的荒木義雄博士介紹了過去一年的治療成果，重點介紹了患者治療的進(jìn)展和效果。荒木博士強(qiáng)調(diào)：“這次治療是日本再生醫(yī)學(xué)的重要轉(zhuǎn)折點，是基于科學(xué)研究驗證安全性和有效性的典范?！边^去一年，共有136位病患接受治療，共注射473次干細(xì)胞。接受治療的病患身體機(jī)能顯著改善，包括手部震顫減輕、行走穩(wěn)定性增強(qiáng)、癱瘓癥狀減輕等。此外，心理及心理健康也顯著改善，如睡眠質(zhì)量恢復(fù)、情緒穩(wěn)定性提高、抑郁癥狀減少等。這些變化使病患的整體生活質(zhì)量（QOL）顯著提高。治療期間的副作用主要是輕微和暫時的。有些病患表示注射部位有頭痛或不適，但這些癥狀通常在采取止痛措施和充分休息后三天內(nèi)消失。綜上所述，靜脈和脊柱內(nèi)給藥的安全性和有效性在全球范圍內(nèi)得到確認(rèn)，這是一項重大進(jìn)步，也是通過過去一年的大量臨床經(jīng)驗建立起來的。這一新型干細(xì)胞治療方法的成功，為帕金森病的治療帶來了新的希望。案例七：TED-A9干細(xì)胞治療帕金森病的1/2a期臨床試驗2024年11月26日，韓國首爾--(BUSINESSWIRE)--S.BIOMEDICS公司公布了其TED-A9干細(xì)胞療法治療帕金森病的1/2a期臨床試驗的移植后一年數(shù)據(jù)，結(jié)果令人鼓舞。數(shù)據(jù)顯示，在為期一年的隨訪中，TED-A9對試驗低劑量組和高劑量組的6名參與者的療效概況。[7]利用評估帕金森病運動癥狀嚴(yán)重程度的關(guān)鍵參數(shù)Hoehn和Yahr量表3名低劑量患者平均改善了19.4%（從3.7級到3.0級），而3名高劑量患者的改善更為顯著，達(dá)到44.4%（從3.7級到2.0級），表明疾病狀態(tài)從嚴(yán)重明顯轉(zhuǎn)變?yōu)檩^輕。通過MDS-統(tǒng)一帕金森病評分量表第三部分（關(guān)閉）(MDS-UPDRS第三部分（關(guān)閉）)觀察到了另一個積極趨勢，該趨勢表明參與者的行為顯著恢復(fù)，證實了治療的有效性。低劑量患者改善了22.7%（減少了12.7分），而高劑量患者改善了25.3%（減少了13分）。值得注意的是，步態(tài)凍結(jié)（一種導(dǎo)致暫時停止運動的副作用）在2名低劑量患者中的1名（改善50%）和所有3名高劑量患者（改善100%）中完全消失，表明已恢復(fù)正常。此外，患者的藥效減退也有所改善。使用FP-CITPET評估行為恢復(fù)機(jī)制，這是一種評估多巴胺能移植和突觸形成的神經(jīng)成像技術(shù)。它檢測移植細(xì)胞形成的突觸中多巴胺轉(zhuǎn)運體(DAT)的增加。TED-A9顯示FP-CITPET總體增加，高劑量組的增加幅度高于低劑量組，進(jìn)一步證實了潛在機(jī)制。TED-A9在非運動評估中也表現(xiàn)出了積極的結(jié)果，包括：非運動癥狀量表(NMS)、帕金森病問卷-39(PDQ-39)、MDS-UPDRS第II部分以及施瓦布和英格蘭日常生活活動量表(SEADL)。在安全性方面，沒有觀察到與移植細(xì)胞相關(guān)的問題。12名參與者中有一名在與移植部位無關(guān)的區(qū)域出現(xiàn)輕微出血，但沒有觀察到特定的神經(jīng)系統(tǒng)異常或其他副作用。03干細(xì)胞治療帕金森病最新臨床進(jìn)展截止2024年11月28日，在美國國立衛(wèi)生研究院的最大臨床試驗注冊庫clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊的有關(guān)干細(xì)胞治療帕金森病的臨床研究項目有39項，已完成的到達(dá)6項。04小結(jié)2024年，干細(xì)胞治療帕金森病的研究取得了顯著進(jìn)展，包括iPSC技術(shù)的應(yīng)用、非侵入性移植方法的探索、基因工程化干細(xì)胞的開發(fā)等成果。這些重要進(jìn)展不僅增強(qiáng)了我們對這種疾病的理解，同時也為開發(fā)更為有效的治療手段提供了堅實的基礎(chǔ)。盡管仍面臨諸多挑戰(zhàn)，但科學(xué)家們正不斷努力優(yōu)化干細(xì)胞制備工藝、提高移植效率并降低相關(guān)風(fēng)險，以期早日實現(xiàn)帕金森病的根本性治療。未來，我們可以期待更多創(chuàng)新性的研究成果問世，為全球數(shù)百萬帕金森病患者帶來福音。參考資料：[1]http://www.xellsmart.com/news9/245.html[2]https://clinicaltrials.gov/study/NCT06344026?term=NCT06344026&rank=1[3]JiangS,?WangH,?YangC,etalPhase1studyofsafetyandpreliminaryefficacyofintranasaltransplantationofhumanneuralstemcells(ANGE-S003)inParkinson’sdiseaseJournalofNeurology,Neurosurgery&Psychiatry2024;95:1102-1111.[4]Zhuo,Y.,Li,WS.,Lu,W.?etal.?TGF-β1mediateshypoxia-preconditionedolfactorymucosamesenchymalstemcellsimprovedneuralfunctionalrecoveryinParkinson’sdiseasemodelsandpatients.?MilitaryMedRes?11,48(2024).https://doi.org/10.1186/s40779-024-00550-7[5]原文刊于《健康報》[6]StemcellBio,Inc.[7]https:?//www.businesswire.com/news/home/20241126606645/en/免責(zé)聲明：本文僅作健康科普，不能替代醫(yī)院的檢查和治療。如有相關(guān)疾病，請及時去正規(guī)醫(yī)療機(jī)構(gòu)就診，謹(jǐn)遵醫(yī)囑。如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除。2024年12月05日4475
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 帕金森?。≒arkinson’sdisease，PD）是最常見的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病之一，其發(fā)病與遺傳和環(huán)境因素密切相關(guān)，GBA1是PD最常見的風(fēng)險基因。GBA1基因突變會導(dǎo)致其編碼的葡萄糖腦苷脂酶（glucocerebrosidase,GCase）活性降低，并通過影響脂質(zhì)代謝、自噬-溶酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體等細(xì)胞功能而介導(dǎo)PD的發(fā)生。為了能夠全面了解GBA1基因和PD的關(guān)系，有必要對現(xiàn)有的研究進(jìn)行總結(jié)梳理。近日，中南大學(xué)湘雅醫(yī)院郭紀(jì)鋒教授團(tuán)隊在TranslationalNeurodegeneration上發(fā)表了題為“Clinical,mechanistic,biomarker,andtherapeuticadvancesinGBA1-associatedParkinson’sdisease”的最新綜述文章。該綜述總結(jié)了GBA1基因與PD關(guān)聯(lián)的最新發(fā)現(xiàn)及意義，描述了GBA1-PD的基因型-表型、發(fā)病機(jī)制、生物標(biāo)志物和治療進(jìn)展，并總結(jié)了目前的研究現(xiàn)狀及未來面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。（拓展閱讀：郭紀(jì)鋒團(tuán)隊最新進(jìn)展，詳見“邏輯神經(jīng)科學(xué)”報道：PharmacolRes綜述︱中南大學(xué)郭紀(jì)鋒團(tuán)隊評述iPLA2β在神經(jīng)退行性疾病中的作用：從分子機(jī)制到治療進(jìn)展；TranslNeurodegener?綜述︱中南大學(xué)郭紀(jì)鋒團(tuán)隊評述腸道微生物在帕金森病臨床、機(jī)制和治療方面的研究進(jìn)展；Gut︱郭紀(jì)鋒課題組利用孟德爾隨機(jī)化方法探索炎癥性腸病與阿爾茨海默病的雙向因果關(guān)系；BRAIN︱首次!?中南大學(xué)湘雅醫(yī)院唐北沙/郭紀(jì)鋒/李津臣合作繪制中國大陸帕金森病相關(guān)基因突變圖譜）一、GBA1基因及GCase的功能GBA1基因位于染色體1q21上，由11個外顯子和10個內(nèi)含子組成，長度為7.6kb，編碼約62kDa的蛋白質(zhì)GCase，包含三個結(jié)構(gòu)域。目前，已有300多種GBA1變異被報道[1]。GBA1的變異位點在不同種族中的分布差異很大，在猶太人中，最常見的GBA1變異是N370S，歐洲人中的E326K、T369M攜帶率相對較高，東亞和南亞人主要攜帶L444P（圖1）。圖1GBA1基因、GCase蛋白及其三維結(jié)構(gòu)（圖源：ZhangXX,WuH，TangBS,GuoJF,TranslNeurodegener,2024）GBA1基因編碼溶酶體酶GCase，負(fù)責(zé)將葡萄糖神經(jīng)酰胺（GlcCer）分解為神經(jīng)酰胺（Cer）和葡萄糖（Glc）。Cer在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）中合成后通過囊泡運輸?shù)巾樖礁郀柣w，Cer在GlcCer合成酶（GCS）的催化下生成GlcCer，隨后被運輸?shù)椒词礁郀柣w一側(cè)并轉(zhuǎn)化為乳糖神經(jīng)酰胺（LacCer），然后合成為復(fù)雜的糖磷脂（GSLs）。GSLs通過囊泡運輸至細(xì)胞膜，細(xì)胞膜的內(nèi)吞作用會觸發(fā)GlcCer的分解，內(nèi)吞過程中GSLs被運送到溶酶體，隨后，溶酶體內(nèi)的GCase將GlcCer分解為Cer和Glc（圖2）。圖2葡萄糖神經(jīng)酰胺（GlcCer）的合成和降解途徑（圖源：ZhangXX,WuH，TangBS,GuoJF,TranslNeurodegener,2024）二、GBA1與PD密切相關(guān)戈謝?。℅aucher’sdiseasedisease，GD）是一種由GBA1基因突變引起的常染色體隱性遺傳病，自20世紀(jì)80年代以來，臨床醫(yī)生注意到許多GD患者可以同時合并PD，這促使人們開始研究GBA1基因作為PD遺傳因素的潛在作用。隨著時間的推移，研究人員發(fā)現(xiàn)無論是GBA1基因的純合還是雜合突變都會增加PD的發(fā)病。2009年，一項全球16個中心的研究顯示，PD患者與對照組相比攜帶GBA1變異的比值比為5.43，突顯了GBA1變異作為PD常見風(fēng)險因素的地位[2]。值得注意的是，GBA1變異的分布具有明顯的種族異質(zhì)性，在猶太人中GBA1變異的攜帶率高達(dá)20-30%，在歐洲病人中占5-15%，在中國人中，有5.4%-8.4%的PD患者攜帶GBA1變異，而在普通人群中這一比例不足1%。三、GBA1-PD的基因型-表型基因型和表型之間的關(guān)系復(fù)雜，雖然GBA1-PD的一般特征與特發(fā)性PD相似，但GBA1-PD作為一個整體具有其獨特的臨床特點。GBA1變異加速了神經(jīng)退行性病變的過程，導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元的功能明顯受損，臨床表型更為嚴(yán)重。GBA1非顯性攜帶者可能會出現(xiàn)典型的PD前驅(qū)癥狀，這些癥狀可能隨著時間的推移而逐漸加重。GBA1-PD往往起病年齡更早，更有可能存在家族史，并伴有更嚴(yán)重的運動和非運動癥狀，尤以認(rèn)知功能受累較為突出，此外，GBA1-PD患者的疾病進(jìn)展更快，并具有更高的運動并發(fā)癥風(fēng)險，死亡率也更高（圖3）。圖3GBA1-PD的各階段臨床特征（圖源：ZhangXX,WuH，TangBS,GuoJF,TranslNeurodegener,2024）四、GBA1參與PD的機(jī)制研究正常情況下，GBA1基因的mRNA從細(xì)胞核進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。GCase在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中產(chǎn)生，通過與蛋白質(zhì)LIMP2結(jié)合轉(zhuǎn)移到高爾基體，然后與溶酶體融合，在溶酶體中GCase被激活以發(fā)揮其水解作用。通常，α-syn可被自噬體吞噬，然后轉(zhuǎn)移到溶酶體，GCase在溶酶體中與α-syn相互作用，促進(jìn)其降解。GBA1突變會損害GCase的活性，GCase蛋白折疊錯誤并滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，從而引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。溶酶體中缺乏GCase會損害自噬-溶酶體途徑，導(dǎo)致脂質(zhì)底物在溶酶體中積聚并增加α-syn的聚集。這種積聚會阻止GCase從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)/高爾基體轉(zhuǎn)運到溶酶體，從而加劇溶酶體功能障礙。GCase缺乏和自噬-溶酶體功能障礙也可能會導(dǎo)致線粒體功能障礙，造成氧化應(yīng)激、ATP生成減少和線粒體形態(tài)異常。此外，GCase缺乏、脂質(zhì)和α-syn積累可能激活小膠質(zhì)細(xì)胞導(dǎo)致神經(jīng)炎癥。所有這些都會導(dǎo)致細(xì)胞死亡和PD的發(fā)生（圖4）。圖4GBA1突變在PD中的作用機(jī)制（圖源：ZhangXX,WuH，TangBS,GuoJF,TranslNeurodegener,2024）五、GBA1-PD的生物標(biāo)志物研究目前仍缺乏GBA1-PD的客觀生物標(biāo)志物，但GCase通路的功能障礙為發(fā)現(xiàn)GBA1-PD的潛在生物標(biāo)志物提供了思路。Gcase的活性及其底物（GlcCer、GlcSph等）水平可以在腦組織和血液等樣本中測定，這些有前景的生物標(biāo)志物有可能改善患者的早期診療，并成為評估GCase靶向治療效果的指標(biāo)。然而，總體來看，現(xiàn)有證據(jù)并不支持將GCase活性降低、GlcCer或GlcSph積累作為PD的可靠生物標(biāo)志物。盡管GBA1變異攜帶者表現(xiàn)出腦組織、血液、成纖維細(xì)胞中GCase活性的下降，但患者與對照組之間存在很大的重疊。GCase活性在人群中的波動很大，除受GBA1突變類型的影響外，還與研究對象的組成、檢測樣本的儲存條件和時間、樣本凍融的次數(shù)以及檢測方法有關(guān)，而且還可能受到各種遺傳或環(huán)境因素的干擾。同樣，有關(guān)GlcCer、GlcSph水平的研究結(jié)果相互矛盾，因此這些底物也不能作為GBA1-PD的可靠生物標(biāo)志物。有研究者提出，由于GCase反應(yīng)是復(fù)雜的鞘脂循環(huán)途徑的一部分，因此分析GCase活性降低對整個鞘脂循環(huán)途徑的影響對于得出有意義的結(jié)論十分重要，此外，有必要對GlcCer、GlcSph以外的細(xì)胞通路開展研究，以確定GBA1突變與PD之間的分子聯(lián)系。六、GBA1-PD的治療精準(zhǔn)和個性化的治療是PD未來的治療方向，GBA1變異與PD之間的密切聯(lián)系為開發(fā)針對GCase通路的療法提供了機(jī)會，是探索PD新型藥物最有希望的靶點。攜帶GBA1變異的PD患者通常表現(xiàn)出更具侵襲性的疾病進(jìn)展，因此有必要采取更積極的策略來改善預(yù)后。靶向GBA1治療的基本原理是調(diào)節(jié)GSLs的周轉(zhuǎn)以及糾正細(xì)胞內(nèi)GCase的缺陷。具體方法包括酶替代療法（ERT）、底物還原療法（SRT）、分子伴侶治療和基因治療。ERT和SRT已被證明是治療GD的有效方法（圖5）。ERT使用重組GCase酶來替代患者體內(nèi)缺乏的GCase酶。然而，ERT無法穿透血腦屏障，因此在治療GD神經(jīng)癥狀方面的療效有限。SRT可通過抑制GlcCer合成酶（GCS）防止GlcCer過度積累。然而，與ERT類似，SRT也面臨著穿透血腦屏障困難的挑戰(zhàn)。具有血腦屏障通透性的GCS抑制劑（如venglustat）可減少腦內(nèi)GCase的底物積累，降低實驗動物體內(nèi)的α-syn水平，改善動物行為。然而，來自臨床的研究結(jié)果雖然顯示venglustat具有良好的安全性、耐受性，但并不具有明顯的治療效果[3]。具有激活Gcase活性的小分子可以起到穩(wěn)定和改善神經(jīng)癥狀的作用，最近，有幾種藥物成為改善GCase活性的潛在增強(qiáng)劑。其中，氨溴索已被證明能增強(qiáng)GCase的活性，是針對GCase通路最有前景的小分子伴侶療法。臨床試驗表明，氨溴索具有良好的腦脊液通透性，安全可耐受，同時還能改善患者的運動評分。這些令人鼓舞的結(jié)果為氨溴索治療GBA1-PD的Ⅲ期臨床試驗鋪平了道路。圖5ERT、SRT和分子伴侶治療的靶點（圖源：ZhangXX,WuH，TangBS,GuoJF,TranslNeurodegener,2024）基因治療通過將治療基因及其調(diào)控成分導(dǎo)入細(xì)胞核，來糾正與疾病相關(guān)的基因異常。就GBA1-PD而言，將攜帶完整GBA1基因序列的病毒載體注入體內(nèi)，通過提高GCase活性，減少底物、α-syn的積累，起到保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元，改善癥狀的目的（圖6）?；诨A(chǔ)研究的證據(jù)，目前正在臨床上開展腺相關(guān)病毒（AAV）治療GBA1-PD的研究。圖6GBA1-PD的基因治療（圖源：ZhangXX,WuH，TangBS,GuoJF,TranslNeurodegener,2024）七、展望最后，作者結(jié)合當(dāng)下的研究現(xiàn)狀及涌現(xiàn)出的新技術(shù)、新方法，對GBA1-PD未來的研究方向進(jìn)行了展望。指出目前對各種突變的生物學(xué)效應(yīng)的了解仍不全面，現(xiàn)有的細(xì)胞和動物模型很難完全模擬神經(jīng)退行性疾病的復(fù)雜過程，根據(jù)不同的研究目的選擇合適的模型十分重要。iPSCs、類器官、溶酶體模型、基因編輯、光遺傳學(xué)等技術(shù)的發(fā)展，將為探索GBA1-PD的發(fā)病機(jī)制提供更完善的技術(shù)支持。由于每種治療方式有其自身的優(yōu)缺點，因此有必要結(jié)合多種治療策略來綜合治療PD。隨著GCase調(diào)節(jié)劑、細(xì)胞治療、反義寡核苷酸、microRNAs、ncRNAs和CRISPR-Cas9等新型療法和技術(shù)的出現(xiàn)，將為GBA1-PD的治療帶來新的機(jī)遇。最后，隨著大量隊列研究數(shù)據(jù)的積累、標(biāo)準(zhǔn)化實驗流程的建立、檢測技術(shù)的進(jìn)步、全球合作的開展，相信在GBA1-PD的臨床、機(jī)制、生物標(biāo)志物以及治療方面將會取得一系列新的進(jìn)展原文鏈接：https://doi.org/10.1186/s40035-024-00437-62024年09月19日460
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侯雙興主任醫(yī)師 上海市養(yǎng)志康復(fù)醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科 圖1主要研究結(jié)果可能機(jī)制？?研究人員表示，既往評估GLP-1RA艾塞那肽在成癮障礙中的作用的臨床前和臨床研究表明，此類藥物可能會提高突觸多巴胺水平，進(jìn)而對延緩帕金森病的癥狀發(fā)揮有益作用。但GLP-1RA在帕金森病中的作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。?本文小結(jié)本項研究表明，在早期帕金森病患者中，與安慰劑相比，利司那肽治療在12個月的2期試驗中減少了運動障礙的進(jìn)展，未來需要更長時間和更大規(guī)模的試驗來確定利司那肽在帕金森病患者中的療效和安全性。2024年05月06日23
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 腦聲常談丨嚙齒動物MPTP帕金森病模型及行為學(xué)評價在PD的研究中，創(chuàng)造和發(fā)展了諸多動物模型，主要有生物毒素模型和基因模型兩大類。生物毒素模型主要有1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrapyridine，MPTP)模型，6-羥基多巴胺(6-OHDA)模型，百草枯(Paraquat)模型和魚藤酮(Retonone)模型等。嚙齒類動物(尤其是小鼠)由于在一定程度上可以模仿人類PD，且有來源廣泛、造價低、方便操控以及遺傳背景清楚等諸多優(yōu)點而得到了更多的應(yīng)用。在嚙齒類動物中，尤以C57/BL小鼠對MPTP最為敏感.。因此，常用該品系小鼠來制作MPTP損傷的PD模型。MPTP模型能較好地模擬PD的病理生理學(xué)變化和行為學(xué)變化。目前用于MPTP建模的實驗動物主要有靈長類和嚙齒類。MPTP靈長類PD模型的優(yōu)點是其行為學(xué)和病理學(xué)特征與人類PD很相似，藥物、基因治療手段開發(fā)等方面比較方便。關(guān)于MPTP導(dǎo)致的PD模型動物神經(jīng)損傷的評價方式也是多層面、多指標(biāo)并存的。帕金森小鼠模型運動技能學(xué)習(xí)和記憶障礙。可以評估動物的運動能力、姿勢和協(xié)調(diào)性。MPTP造模簡介給小鼠注射MPTP會使其黑質(zhì)區(qū)尤其是致密帶多巴胺能神經(jīng)元發(fā)生退行性變化，并導(dǎo)致紋狀體多巴胺量減少。由MPTP引起損傷的嚴(yán)重性取決于所采取的注射方案，并以此為依據(jù)，建立了多巴胺神經(jīng)元急性損傷模型和慢性損傷模型。MPTP小鼠模型制作時采用的注射方案主要涉及以下幾點：MPTP注射總劑量；MPTP的注射方式：腹腔注射(i.p.)或皮下注射(s.c.)；2次注射之間的時間間隔；是否有其他藥物伴隨注射：注射方案的不同會導(dǎo)致所制備模型的一系列生理、生化和病理指標(biāo)如紋狀體DA水平，DA神經(jīng)元減少程度及行為學(xué)表現(xiàn)等方面的差異。例如，多次注射的快速模型(4次注射，每次20mg/kg，2h間隔)在短期內(nèi)會導(dǎo)致紋狀體DA量減少90%，多巴胺神經(jīng)元會減少60%～70%，而且往往表現(xiàn)為壞死的狀態(tài)。而慢速模型無論從紋狀體DA水平下降程度還是多巴胺神經(jīng)元減少程度來說都不如急性模型變化劇烈，而是表現(xiàn)出漸進(jìn)發(fā)展的態(tài)勢。形態(tài)學(xué)研究表明，其DA神經(jīng)元是以凋亡的形式逐步減少，這與散發(fā)性PD中多巴胺神經(jīng)元的凋亡類似。MPTP造模實驗步驟采用MPTP25mg/kg作為注射劑量，每日一次，持續(xù)7日腹腔注射來構(gòu)建亞急性的PD模型，該模型的優(yōu)點是造模時間短，病理改變明顯。鑒于單次小鼠腹腔注射液體耐受為5-10ml/kg，結(jié)合MPTP的劑量和小鼠的體重，本研究單次每只小鼠液體注射量的區(qū)間為0.1-0.2ml，由此得出注射MPTP的濃度為5mg/ml。根據(jù)這一濃度將MPTP溶于滅菌生理鹽水配制成溶液，以便后續(xù)操作。腹腔注射按下列操作進(jìn)行：從籠中提取小鼠尾巴，左手固定頸部及尾巴，小鼠頭處于低位，尾在高位。選擇下腹部中線處的合適位置，針尖呈30-60°角緩慢進(jìn)針，回抽針管無血后開始推注藥物。MPTP小鼠模型的評價目前的評價體系主要包括如下幾個方面：首先是行為學(xué)表型，其次是行為學(xué)測試。2行為學(xué)表型：PD模型制備成功主要根據(jù)行為學(xué)的表現(xiàn)來判定，包括早期的急性行為學(xué)改變和爬桿實驗等客觀行為學(xué)的評估。急性行為學(xué)改變表現(xiàn)為給藥半小時之后小鼠出現(xiàn)肢體抖動、背部弓曲、流涎、尾巴豎立、活動減少且不穩(wěn)定、肌張力低、對外界刺激反應(yīng)減弱等癥狀。而客觀的行為學(xué)實驗來評估也是比較容易操作的，例如在爬桿實驗中可以看到與正常對照組相比，給予造模處理的小鼠爬桿時間出現(xiàn)了不同程度的延長或延遲。1曠場小鼠活動記錄(open?field)是檢測MPTP損傷后少動的常用指標(biāo)。500×500×300mm曠場，周壁的顏色為黑色，曠場底面被平均分為16個4×4個小方格。正上方架攝像頭，視野覆蓋整個曠場。將動物放置在正中央格，同時進(jìn)行攝像和計時，時間為5min。通過計算機(jī)示蹤分析系統(tǒng)來分析動物在一定時間內(nèi)的活動狀態(tài)。并獲取小鼠的運動行為參數(shù)衡量小鼠的活動能力。方格間穿行次數(shù)（動物的四肢從一個格進(jìn)入另一個格為穿行一次）、直立次數(shù)（動物雙前肢同時離地，或者雙前肢放在墻壁上算作直立一次）、中央格停留時間、穿過中央格的次數(shù)。除此之外，還可輔以小鼠糞便顆粒計數(shù)以進(jìn)行綜合評價。2旋轉(zhuǎn)桿測試(rotarod)測小鼠的運動協(xié)調(diào)能力。將小鼠置于直徑為3cm的旋轉(zhuǎn)桿上，轉(zhuǎn)速調(diào)整為30r/min，每次同時測定5只小鼠，每個隔室中1只。記錄小鼠從轉(zhuǎn)棒開始轉(zhuǎn)動至掉落轉(zhuǎn)棒所經(jīng)歷的時間，測定時間為1min，每次中間休息1min，連續(xù)5次，記錄1min內(nèi)掉落次數(shù)。并開始計時直到小鼠從桿上掉下為止，分別統(tǒng)計MPTP處理組和對照組小鼠所用時間并進(jìn)行分析。3爬桿測試(pole?test)爬桿實驗是一種常用來評價實驗動物平衡及四肢協(xié)調(diào)能力的實驗方法。測試前讓小鼠盡可能的熟悉環(huán)境，并在場地里進(jìn)行幾次磨合訓(xùn)練。選擇一根粗約1厘米、長為50厘米的木棒固定在實驗臺之上，接著拿紗布繞棒包裹以防止滑動。在木棒頂部放置了一個直徑為2厘米的球形凸起，并且纏上紗布以增加摩擦，將桿豎直放置，用作小鼠的附著點。然后將小鼠頭朝上放置于軟木球下方不遠(yuǎn)處，開始計時，直到小鼠先上到小球并折返回到桿的底部為止。測試開始時，將小鼠放置于球形凸起上，使其頭朝向木棒底部。記錄小鼠從上方凸起到雙后肢著地于木棒底部所需的總時間。如在實驗中小鼠出現(xiàn)抱桿停留不動、直接落地或者串蹦落地等可能引起較大誤差的情況，所得到結(jié)果應(yīng)予以剔除，并重復(fù)測量。實驗中應(yīng)使每只小鼠完成3次，兩次實驗之間的間隔應(yīng)在10min以上，取三次的平均時間作為最終的結(jié)果來分析。通常完成測試所需時間的延遲或延長被視作小鼠出現(xiàn)了運動遲緩。分別統(tǒng)計MPTP處理組和對照組小鼠所用時間并進(jìn)行分析。4Morris水迷宮水迷宮實驗是用于檢測動物學(xué)習(xí)記憶及空間認(rèn)知能力的神經(jīng)行為學(xué)方法，實驗中模型組大鼠和對照組大鼠相比尋臺速度明顯下降，尋臺時間顯著延長，PD大鼠出現(xiàn)典型的運動功能障礙。露臺水迷宮實驗采用Morris水迷宮裝置，將水池分為四個象限，將露臺置于水迷宮裝置的某一象限上，訓(xùn)練大鼠從露臺所在位置的對側(cè)象限頭朝池壁入水，時間設(shè)定為120s，記錄大鼠從入水到找到露臺的時間、游泳軌跡(運動總距離)及尋臺速度。-Morris水迷宮實驗系統(tǒng)，型號：XR-XM101-5明暗箱實驗于造模后第3天進(jìn)行，評估PD模型動物焦慮行為。明暗箱的長寬高分別為?44cm×21cm×21cm，分為明箱和暗箱，明箱占2/3，暗箱占?1/3，明暗箱之間有一通道可供小鼠通過。明箱上方有白熾燈照亮。實驗室內(nèi)保持安靜，實驗前動物在房間內(nèi)先適應(yīng)1h。操作者將小鼠放入明箱正中，記錄小鼠在箱內(nèi)5min的行為活動，用計時器記下小鼠停留在暗箱的時間，計數(shù)器記錄明暗箱間的穿梭次數(shù)。6高架十字迷宮于造模后第4天進(jìn)行。小鼠面對開放臂放至迷宮中心的公共區(qū)，用視頻攝像系統(tǒng)記錄小鼠5min運動軌跡指標(biāo)：①進(jìn)入開放臂次數(shù)（openarmentry，OE）：進(jìn)入到任一開放臂的次數(shù)，以小鼠4個爪子均進(jìn)入到臂內(nèi)為準(zhǔn)，中途一個爪子從該臂中完全退出則為該次進(jìn)入活動完成；②開放臂停留時間（openarmtime，OT）；③進(jìn)入封閉臂次數(shù)（closearmentry，CE）：進(jìn)入任一封閉臂的次數(shù)，以小鼠?4個爪子均進(jìn)入到臂內(nèi)為準(zhǔn)；④封閉臂停留時間（closearmtime，CT）?，F(xiàn)MPTP造模小鼠在注射后第1天即在高架十字迷宮實驗中表現(xiàn)出焦慮行為。7懸掛測試(traction?test)將小鼠雙前肢懸掛于一水平細(xì)線上，如果小鼠雙后肢均能抓住細(xì)線記3分；一后肢抓住細(xì)線記2分；兩只后肢均抓不住記1分;跌落下去記為0分，每只測3次，每次間隔2min，取其平均值。8網(wǎng)格試驗將小鼠置于水平放置的12cm×12cm網(wǎng)格上，待小鼠４腳爪完全抓牢，再180°翻轉(zhuǎn)裝置并開始計時，當(dāng)小鼠掉落（即４只腳爪完全離開網(wǎng)格）時停止計時，懸掛時間超過3min者僅計為180s，每只小鼠共檢測5次，每次檢測間隔時間1min，最后取平均值。9生理肌電測試清醒大鼠固定于實驗臺上，使用MP150多通道生理信號采集器記錄肌電。將肌電記錄電極固定在大鼠右側(cè)臀部肌肉，電極間隔約1cm，參考電極接地，記錄震顫引起的肌電活動（EMG），震顫的程度采用EMG頻率和幅度表示。分別記錄1min內(nèi)大鼠震顫的頻率和幅度，共3次，取平均值。肌電測試實驗中，模型鼠的肌肉震顫頻率和幅度顯著增加。除此之外還有游泳測試(swim?test)，以及抓咬測試(grip?test)等。需要引起注意的是，小鼠(如C57/BL)在注射MPTP后10～30min內(nèi)出現(xiàn)顫抖、平衡能力差等一系列行為學(xué)改變，可能是MPTP在外周器官如腎臟、肝臟中代謝時(MPTP經(jīng)外周MAO-B催化生成MPP+)對這些器官產(chǎn)生的毒害作用所致，因為這些毒害作用可能會引起一些生理指標(biāo)諸如血壓、體溫和肝功能等的變化。因此，有研究認(rèn)為應(yīng)在MPTP最后一次注射后第3天或第4天(即多巴胺神經(jīng)元損傷完全)進(jìn)行行為學(xué)測試，從而更客觀地檢測小鼠PD模型的行為學(xué)變化。2024年04月22日1285
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 丙酸補(bǔ)充劑作為帕金森病的潛在治療方法香港大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院ChaoguZheng教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組最近發(fā)現(xiàn)，丙酸是一種短鏈脂肪酸(SCFA)，能強(qiáng)烈抑制神經(jīng)退行性變。香港大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院ChaoguZheng教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組最近發(fā)現(xiàn)，丙酸是一種短鏈脂肪酸(SCFA)，通過調(diào)節(jié)腸和腦之間的器官間信號傳導(dǎo)，強(qiáng)烈抑制帕金森病(PD)動物模型的神經(jīng)退行性變。無論是抑制丙酸分解，還是通過飲食補(bǔ)充丙酸，都可以逆轉(zhuǎn)PD相關(guān)的轉(zhuǎn)錄畸變，增強(qiáng)腸道內(nèi)的能量產(chǎn)生，從而促進(jìn)神經(jīng)元健康，而不需要分散蛋白質(zhì)聚集體。這種通過增加丙酸水平對神經(jīng)退行性疾病的代謝性拯救為神經(jīng)退行性疾病的治療提供了重要的新見解。這些研究結(jié)果最近發(fā)表在《CellReports》上。通過靶向大腦中的蛋白質(zhì)聚集體治療神經(jīng)退行性疾病(如帕金森病(PD)和阿爾茨海默病(AD))的傳統(tǒng)方法非常有限，而新出現(xiàn)的證據(jù)表明，來自腸道細(xì)菌的代謝物在調(diào)節(jié)神經(jīng)退行性疾病中起著關(guān)鍵作用。PD通常以多巴胺能神經(jīng)元中α-突觸核蛋白(α-syn)蛋白的異常積累和聚集為特征，導(dǎo)致蛋白質(zhì)毒性應(yīng)激和神經(jīng)元死亡。先前對小鼠PD模型的研究發(fā)現(xiàn)，腸道微生物群有助于α-syn病理特征的運動缺陷和神經(jīng)炎癥，但哪些微生物因素調(diào)節(jié)宿主神經(jīng)退行性變在很大程度上尚不清楚。近年來備受關(guān)注的一類細(xì)菌代謝物是厭氧菌通過膳食纖維發(fā)酵產(chǎn)生的SCFAs(即乙酸、丙酸和丁酸)。然而，SCFAs對神經(jīng)退行性變的影響是有爭議的。一些研究表明，SCFAs加劇神經(jīng)退行性變并升高炎癥，而其他研究發(fā)現(xiàn)SCFAs保護(hù)神經(jīng)元免受退行性變。此外，SCFAs對神經(jīng)元的作用機(jī)制仍需進(jìn)一步了解。利用秀麗隱桿線蟲PD模型，Zheng教授的團(tuán)隊先前進(jìn)行了全基因組篩選，并在大腸桿菌中鑒定了38個促神經(jīng)退行性基因。這些細(xì)菌基因中的一些對于維生素B12的生物合成是必需的，維生素B12會誘導(dǎo)宿主體內(nèi)丙酸的分解。因此，研究小組假設(shè)增加丙酸水平可能抑制神經(jīng)退行性變。在這項研究中，Zheng教授的研究小組發(fā)現(xiàn)，PD動物的丙酸水平低于正常動物，通過去除飲食中的維生素B12(會導(dǎo)致丙酸分解)或直接補(bǔ)充丙酸來增加丙酸水平，可以挽救α-syn誘導(dǎo)的神經(jīng)元死亡和運動缺陷。令人驚訝的是，丙酸鹽的神經(jīng)保護(hù)作用是通過神經(jīng)元和腸道之間的器官間信號傳導(dǎo)介導(dǎo)的。神經(jīng)元中的α-syn聚集觸發(fā)了腸內(nèi)線粒體未折疊蛋白反應(yīng)(mitoUPR)，導(dǎo)致丙酸產(chǎn)生減少。低丙酸豐度反過來導(dǎo)致參與脂肪酸和氨基酸代謝的大量丙酸應(yīng)答基因下調(diào)，最終導(dǎo)致腸道能量產(chǎn)生缺陷，通過涉及乳酸和神經(jīng)肽的腸腦通訊進(jìn)一步加劇神經(jīng)退行性變。通過基因增強(qiáng)腸道丙酸的產(chǎn)生或恢復(fù)腸道中丙酸下游關(guān)鍵代謝調(diào)節(jié)因子的表達(dá)，可以顯著挽救神經(jīng)變性，這表明腸道的代謝狀態(tài)可以調(diào)節(jié)α-突觸誘導(dǎo)的神經(jīng)變性。重要的是，丙酸補(bǔ)充抑制神經(jīng)變性而不減少α-syn聚集，證明了蛋白質(zhì)聚集下游神經(jīng)元蛋白質(zhì)毒性的代謝拯救。這項新的研究強(qiáng)調(diào)了小分子代謝物在神經(jīng)退行性疾病中參與腸-腦相互作用?！斑@項研究很有趣，因為它將PD動物模型的實驗結(jié)果與臨床觀察聯(lián)系起來。與PD動物一樣，PD患者的SCFAs水平也比健康個體低，這是由于產(chǎn)生SCFAs的共生細(xì)菌的豐度減少，”該研究項目的負(fù)責(zé)人ChaoguZheng教授說?！耙虼?，PD患者體內(nèi)低含量的SCFAs可能確實有助于疾病的進(jìn)展和嚴(yán)重程度，通過飲食補(bǔ)充丙酸可能有助于治療疾病并改善癥狀?！庇捎诙替溨舅崾峭ㄟ^腸道內(nèi)膳食纖維的厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的，Zheng教授建議，添加更多富含纖維的食物(如種子、堅果、水果和蔬菜)也可以增加腸道細(xì)菌產(chǎn)生短鏈脂肪酸，這可能對大腦健康有有益的影響。2024年03月24日1698
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 TranslationalNeurodegeneration|帕金森病的微管乙?；Ш鈎ttps://mp.weixin.qq.com/s/-PNH8b-jIJAJePYpC8f2cQ???廣泛分支的神經(jīng)元細(xì)胞中發(fā)生的神經(jīng)元間通訊主要通過微管（microtubule，MT）介導(dǎo)的軸突運輸系統(tǒng)實現(xiàn)。這個機(jī)制調(diào)節(jié)的系統(tǒng)將貨物（蛋白質(zhì)、信使核糖核酸和線粒體等細(xì)胞器）從胞體來回輸送到突觸。馬達(dá)蛋白，如驅(qū)動蛋白和動力蛋白，分別機(jī)械地調(diào)節(jié)貨物的極化順行（從體細(xì)胞到突觸）和逆行（從突觸到體細(xì)胞）轉(zhuǎn)運。通過α-和β-微管蛋白異二聚體的翻譯后修飾（post-translationalmodifications，PTMs）改變微管的穩(wěn)定性，可以實現(xiàn)這種貨物的高效軸突運輸。α-和β-微管蛋白異源二聚體是構(gòu)建MT的核心成分。發(fā)生在MT的管腔內(nèi)，通過α-微管蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶對α-微管蛋白進(jìn)行K40乙?；?，隨后通過HDAC6和SIRT2進(jìn)行脫乙?；?，這些發(fā)生在MTs管腔內(nèi)的PTMs被廣泛研究，它們使MTs具有高度的靈活性，進(jìn)而延長其壽命。包括驅(qū)動蛋白-1（負(fù)責(zé)軸突線粒體通勤）在內(nèi)的各種馬達(dá)蛋白的運動被這種PTM增強(qiáng)，并且在包括阿爾茨海默病和帕金森?。≒arkinson’sdisease，PD）在內(nèi)的多種神經(jīng)退行性疾病中觀察到神經(jīng)元MT乙?；姆€(wěn)態(tài)失調(diào)。PD是第二常見的神經(jīng)退行性疾病，與MT動力學(xué)受損和微管蛋白乙?；绞д{(diào)密切相關(guān)。盡管MT乙?；癄顟B(tài)與PD發(fā)病機(jī)制進(jìn)展之間的關(guān)系已成為一個先有雞還是先有蛋的問題，但作者的綜述旨在深入了解MT介導(dǎo)的線粒體軸突轉(zhuǎn)運和PD中MT乙?；姆€(wěn)態(tài)失調(diào)。還簡要探討了MT乙?；复僬{(diào)節(jié)因子及其合成調(diào)節(jié)劑。朝著增強(qiáng)MT乙酰化的基于微管蛋白的治療方向發(fā)展，可以作為缺乏這種治療的神經(jīng)疾病的疾病改良治療。??Graphicalabstract?在大腦內(nèi)部，存在著由數(shù)十億神經(jīng)細(xì)胞形成的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，這些神經(jīng)細(xì)胞以電信號的形式處理信息。每個神經(jīng)元通過稱為樹突的多個過程從數(shù)千個其他神經(jīng)元接收這種信號，并通過單個軸突將其報告給隨后的神經(jīng)元。這些電信號到達(dá)突觸會觸發(fā)各種神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)釋放，這些神經(jīng)遞質(zhì)通過進(jìn)一步的信號傳輸幫助神經(jīng)元之間的交流。除了這種神經(jīng)元間通信外，單個神經(jīng)元內(nèi)每天都會發(fā)生高度復(fù)雜和豐富的神經(jīng)元內(nèi)通信。樹突和軸突在神經(jīng)內(nèi)支架蛋白的幫助下不斷相互對應(yīng)。然而，突觸前貨物，如細(xì)胞器、小泡、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和在胞體處形成的突觸成分，是如何到達(dá)神經(jīng)元內(nèi)的適當(dāng)位置的呢？微管（microtubule，MT）細(xì)胞骨架負(fù)責(zé)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的貨物運輸，并控制貨物的長距離極化遞送和移除，此外還執(zhí)行其他復(fù)雜的基礎(chǔ)細(xì)胞功能，如細(xì)胞分裂過程中的有絲分裂紡錘體形成、有助于細(xì)胞運動的軸絲形成和細(xì)胞骨架維持。帕金森?。≒arkinson’sdisease，PD）是一種精心設(shè)計的神經(jīng)退行性疾病，與MT動力學(xué)的失調(diào)有關(guān)，在帕金森病死后大腦中發(fā)現(xiàn)了路易體相關(guān)的微管蛋白和神經(jīng)絲。類似地，PD連接蛋白如LRRK2、PINK、Parkin和α-突觸核蛋白（α-synuclein，α-syn）已被證明對微管穩(wěn)定性有影響。雖然帕金森病是多因素的，但最近關(guān)于帕金森病發(fā)病機(jī)制的研究集中在MT動力學(xué)。MT網(wǎng)絡(luò)的完整性對任何細(xì)胞，尤其是高度復(fù)雜的神經(jīng)元的功能健康至關(guān)重要。除了功能變異的微管蛋白同種型的不同表達(dá)水平外，嚴(yán)格控制MT動力學(xué)和穩(wěn)定性的一個主要調(diào)控機(jī)制是其功能蛋白單元的翻譯后修飾（post-translationalmodifications，PTMs），即α-和β-微管蛋白的異二聚體。微管相關(guān)蛋白（Microtubule-associatedproteins，MAPs）在將翻譯后功能修飾（如乙?；?、酪氨酸化、多氨基化、SUMO化、磷酸化、棕櫚?；?、S-亞硝基化、泛素化、糖基化、琥珀?；图谆┡c微管蛋白的功能障礙狀態(tài)聯(lián)系起來方面發(fā)揮作用。組蛋白和非組蛋白賴氨酸乙酰化/脫乙?；Ш馀c從癌癥到神經(jīng)退行性病變的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。微管蛋白的乙?；贛T動力學(xué)和穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)中起著重要作用。微管蛋白乙?；c長壽命MTs密切相關(guān)，并一直被證明可以保護(hù)它們免受機(jī)械老化。乙?；閷?dǎo)的MTs柔性增強(qiáng)使其抵抗機(jī)械應(yīng)力和晶格損傷。此外，研究表明，乙?；疢Ts形成了一個更好、高效的神經(jīng)內(nèi)貨物運輸系統(tǒng)。遺傳學(xué)研究表明，敲低或敲除負(fù)責(zé)MT乙?；拿?，如α-微管蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（α-tubulinacetyltransferase，αTAT-1），會導(dǎo)致軸突生長異常和過度支化，這表明其對神經(jīng)元建模的重要性。已觀察到MT介導(dǎo)的重要細(xì)胞器的神經(jīng)內(nèi)轉(zhuǎn)運在乙?；疢Ts中相對較高。隨著一種高度特異性且方便的抗體的發(fā)現(xiàn)，對微管蛋白乙?；幕蚧蛩幚韺W(xué)改變進(jìn)行的研究使研究MT乙酰化對神經(jīng)元健康的貢獻(xiàn)成為可能。α-微管蛋白的乙酰化作為微管動力學(xué)的一個重要調(diào)控因子受到了廣泛關(guān)注。乙酰化受損與幾種神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān)。在這里，作者將回顧乙?；疢Ts的重要性及其在PD中的失調(diào)，以及調(diào)節(jié)α-微管蛋白乙?；拿刚{(diào)節(jié)劑及其合成配體（見Graphicalabstract）。??神經(jīng)元微管：結(jié)構(gòu)概述和組裝在分子水平上，微管是由兩種不同的微管蛋白單體（α-微管蛋白和β-微管蛋白）以1:1的化學(xué)計量比組成的非共價細(xì)胞骨架絲。當(dāng)這些單體結(jié)合形成二聚體時，就會發(fā)生微管的體外自組裝。一個被稱為成核的限速步驟驅(qū)動幾個二聚體的橫向組裝，形成一個稱為微管種子的中空結(jié)構(gòu)，二聚體在其上發(fā)生進(jìn)一步堆疊。在大多數(shù)細(xì)胞類型中，這種細(xì)絲延伸的基礎(chǔ)模板是由γ-微管蛋白環(huán)復(fù)合物（γ-tubulinringcomplex，γTuRC）提供的，該復(fù)合物是在另一種蛋白質(zhì)γ-微管素的幫助下形成的。最近的研究表明，γTuRC是通過c-Abl激酶介導(dǎo)的γ-微管蛋白在Y443殘基的磷酸化啟動的，這一過程對γTuRC組裝和MT成核非常重要。這種排列使得所有α-微管蛋白尾部都朝向緩慢形成的“負(fù)”端，而β-微管蛋白頭部朝向快速形成的“正”端。αβ二聚體以螺旋形式聚集在種子/環(huán)的頂部，隨后添加的每個二聚體都會延長螺旋，直到形成一個完整的長中空管。同時，β-微管蛋白頭和α-微管蛋白尾也在線性柱中締合，并以GTP依賴的方式聚合成原絲。在正端存在未水解的GTP帽使其穩(wěn)定并決定其有效組裝。微管通常有13個原絲圍繞著剛性空心，這種13倍對稱性產(chǎn)生了直徑為15–25nm的寬管狀結(jié)構(gòu)。MTs除了是細(xì)胞內(nèi)的通訊高速公路外，還參與核酸和細(xì)胞分裂（染色體分離），并為神經(jīng)元提供了一種獨特的結(jié)構(gòu)，以維持其夸張的結(jié)構(gòu)，使其不會崩潰。為了實現(xiàn)這些不同的功能，需要不斷地重塑單個MTs。它們往往經(jīng)歷波動的聚合和解聚階段，分別表現(xiàn)出隨機(jī)生長（稱為微管拯救）和快速收縮（稱為小管突變）。這種在伸長狀態(tài)和分崩離析狀態(tài)之間的不斷洗牌被稱為“動態(tài)不穩(wěn)定性”，是MTs的固有特性。它由微管蛋白二聚體的添加速率調(diào)節(jié)，而微管蛋白二聚體又由MAPs控制。例如，XMAP215與微管的“正”端結(jié)合，以催化添加和促進(jìn)拯救，而驅(qū)動蛋白kinesin13破壞“正”端的穩(wěn)定，導(dǎo)致災(zāi)難。圖1顯示了MT的時間序列及其救援和災(zāi)難階段。Tau蛋白是另一種廣為人知的MAP，與幾種神經(jīng)退行性疾病有關(guān)，包括阿爾茨海默病（Alzheimer’sdisease，AD）和PD。Tau通過調(diào)節(jié)MT的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)域，幫助MT結(jié)合，促進(jìn)其生長并抑制其收縮。Mecak等人最近的一項研究證明了kinesin-14馬達(dá)蛋白參與調(diào)節(jié)MTs的動態(tài)不穩(wěn)定性。MT細(xì)胞骨架不斷暴露于細(xì)胞內(nèi)外正在進(jìn)行的活動過程引起的外部機(jī)械力。分子馬達(dá)（如驅(qū)動蛋白kinesins和動力蛋白dynein）、切斷蛋白（如katanins和spastins）和MAPs與MTs的相互作用對它們施加內(nèi)部機(jī)械力。MTs在這些力存在的情況下的穩(wěn)定性將決定其完整性。微管蛋白亞基通過MT切割蛋白對C末端尾部施加的機(jī)械力從MT中拉出。從MTs末端去除微管蛋白二聚體所需的力還沒有很好地確定，并且從MTs壁去除它們所需的力量仍然難以捉摸。但最近，單分子技術(shù)表明，數(shù)十皮牛頓的機(jī)械力可能在幾秒鐘內(nèi)將微管蛋白亞基從MT晶格中拉出。?Fig.1?微管（MT）裝配與動態(tài)不穩(wěn)定性。?神經(jīng)元細(xì)胞具有獨特的結(jié)構(gòu)架構(gòu)，其特征是長軸突和密集分支的樹突，這使它們與其他細(xì)胞類型不同。如此引人注目的形態(tài)構(gòu)成了進(jìn)化對豐富能量分布的渴望，以實現(xiàn)其穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)和維持。突觸是ATP消耗的主要部位，其中約93%的能量需求由線粒體滿足，而其余7%由糖酵解產(chǎn)生。如此高的能量需求需要在整個細(xì)胞中持續(xù)維持能量，特別是在軸突起始段、郎飛結(jié)、生長錐和遠(yuǎn)端軸突終末。這是通過線粒體通過基于MT的馬達(dá)蛋白依賴性轉(zhuǎn)運機(jī)制在胞體、遠(yuǎn)端軸突和樹突末端不斷穿梭來實現(xiàn)的，該機(jī)制通常涉及馬達(dá)蛋白kinesin-1?和dynein。據(jù)報道，在幾種神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機(jī)制中，包括AD、PD、亨廷頓舞蹈癥（Huntington’sdisease，HD）和肌萎縮側(cè)索硬化癥（amyotrophiclateralsclerosis，ALS），這種轉(zhuǎn)運機(jī)制受損。特別地，黑質(zhì)致密部（substantianigraparscompacta，SNpc）的多巴胺能神經(jīng)元由于其固有的髓鞘形成缺乏而具有高的能量需求。因此，能量充足的線粒體的軸突運輸在這方面至關(guān)重要，其功能障礙極有可能在PD的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用。??MT介導(dǎo)的軸突運輸軸突轉(zhuǎn)運是控制貨物運輸?shù)幕具f送系統(tǒng)，如細(xì)胞器、調(diào)節(jié)蛋白和功能蛋白、脂質(zhì)、小泡、信使核糖核酸和其他健康神經(jīng)元生長所需的功能必需品。軸突運輸大致可分為兩類——快速軸突運輸和慢速軸突運輸。慢速軸突運輸?shù)乃俣韧ǔＴ?.02–0.04μm/s之間，由基于肌動蛋白的肌球蛋白馬達(dá)實現(xiàn)，而快速軸突運輸則完全基于MT，速度在0.1–0.7μm/s之間。緩慢的軸突運輸是胞質(zhì)蛋白、微管蛋白、神經(jīng)絲和RNA的典型運輸，而基于MT的快速運輸包括標(biāo)志性的順行和逆行系統(tǒng)。突觸小泡、淀粉樣蛋白前體（amyloidproteinprecursor，APP）和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-derivedneurotrophicfactor，BDNF）小泡進(jìn)行順行轉(zhuǎn)運，而信號小泡和自噬體進(jìn)行逆行轉(zhuǎn)運。一般來說，細(xì)胞小泡主要進(jìn)行快速的軸突運輸，糖酵解機(jī)制不斷為這種通勤提供能量。線粒體、內(nèi)體和溶酶體等細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞器表現(xiàn)出雙向運動。高度極化的神經(jīng)元，其復(fù)雜的軸突延伸超過數(shù)百厘米，需要極高的能量。因此，神經(jīng)元內(nèi)恒定的線粒體轉(zhuǎn)運對于滿足局部能量需求及其整體生存至關(guān)重要。線粒體沿著微管細(xì)胞骨架向正端（順行運輸）和負(fù)端（逆行運輸）進(jìn)行長距離雙向運輸。這是由兩種相反的馬達(dá)蛋白促進(jìn)的，它們使用ATP水解作為驅(qū)動力：正端定向驅(qū)動蛋白和負(fù)端定向動力蛋白，它們分別驅(qū)動線粒體從胞體到突觸的運輸，反之亦然。除此之外，細(xì)胞器還表現(xiàn)出靜止對接的時期。細(xì)胞器產(chǎn)生的ATP梯度調(diào)節(jié)線粒體間信號傳導(dǎo)，從而調(diào)節(jié)其運動性和均勻的軸突分布。?順行性信號在運動銜接蛋白的幫助下，上述貨物從胞體向突觸的機(jī)械調(diào)節(jié)運輸被稱為順行信號傳導(dǎo)。參與順行貨物運輸?shù)闹饕R達(dá)蛋白包括驅(qū)動蛋白家族蛋白。所有參與哺乳動物軸突運輸?shù)尿?qū)動蛋白超家族蛋白（kinesinsuperfamilyproteins，KIFs）在系統(tǒng)發(fā)育上被分為kinesin-1至kinesin-14的亞家族（kinesin-1、2、3、4/10、6、8、9、13、14、16、17、18、19和20），并由至少45個不同的KIF馬達(dá)基因編碼。此外，這些驅(qū)動蛋白家族在所有真核生物中都有廣泛的分類分布。驅(qū)動蛋白kinesin-1家族的成員（統(tǒng)稱為“KIF5”）在神經(jīng)元線粒體、溶酶體、內(nèi)體和APP的正向順行轉(zhuǎn)運中起著至關(guān)重要的作用。KIF5A、KIF5B和KIF5C是三種哺乳動物馬達(dá)亞型，其中KIF5A和KIF5C是神經(jīng)元特異性的，而KIF5B普遍表達(dá)。在結(jié)構(gòu)上，kinesin-1是一種具有兩條重鏈和兩條輕鏈的四聚體。重鏈形成馬達(dá)和柄域，而輕鏈充當(dāng)調(diào)節(jié)器和貨物附著點。每條重鏈的氨基末端結(jié)構(gòu)域具有ATP酶活性并與MTs結(jié)合，而貨物蛋白與輕鏈的羧基末端結(jié)合。體外運動分析報告了雙頭kinesin-1部分以0.8μm/s的速度沿著兩個平行的MT原絲移動的可能性。在頸部區(qū)域連接的這些頭具有小于10nm的尺寸，但在每10ms內(nèi)采取8nm的顯著大的步長（連續(xù)的微管蛋白二聚體之間的間距）。頭的結(jié)合和解離交替發(fā)生；例如，當(dāng)兩個ADP結(jié)合的頭與MTs相互作用時，一個頭與MT結(jié)合并迅速解離其ADP，使另一個頭與其結(jié)合的ADP解離。MT相關(guān)ADP在頭部的這種重復(fù)結(jié)合和水解控制了構(gòu)象變化，有助于實現(xiàn)kinesin-1在小管上的逐步左右運動。接下來要思考的是，kinesin-1馬達(dá)蛋白實際上是如何附著在線粒體上并調(diào)節(jié)其在神經(jīng)元中的極化+末端定向運輸?shù)模哭D(zhuǎn)運驅(qū)動蛋白結(jié)合蛋白1和2（traffickingkinesin-bindingprotein1and2，TRAK1和TRAK2）的銜接蛋白促進(jìn)了這些分子馬達(dá)向線粒體的募集，這是在黑腹果蠅中發(fā)現(xiàn)的Milton蛋白的哺乳動物直系同源物。TRAK1在軸突中密集分布，有助于線粒體的軸突定位，并對驅(qū)動蛋白-1和動力蛋白馬達(dá)具有親和力，而TRAK2主要在樹突中發(fā)現(xiàn)，并主要通過僅與動力蛋白部分相互作用來調(diào)節(jié)線粒體的樹突分布。然而，內(nèi)源性KIF5對TRAK1的親和力高于TRAK2，這意味著kinesin-1可能與后者有較弱的相互作用。然而，有一項研究報告了一項對比發(fā)現(xiàn)，即KIF5對TRAK2的親和力更高，在與KIF5、dynein和?dynactin形成復(fù)合物時介導(dǎo)順行轉(zhuǎn)運。這些TRAK蛋白反過來結(jié)合線粒體外膜蛋白Miro，一種RHO家族GTP酶。哺乳動物中有兩種Miro-GTP酶，即Miro1和Miro2，分別由位于17號染色體上的Ras同源家族成員T1和T2（RHOT1和RHOT2）基因編碼。Miro含有兩個結(jié)合鈣離子的EF手基序和兩個結(jié)構(gòu)和功能不同的GTPase結(jié)構(gòu)域（在C-末端和N-末端），使其成為唯一已知的具有兩個不同GTPase域的人類蛋白質(zhì)。Miro主要參與TRAK和KIF5與線粒體的連接。組蛋白去乙酰化酶（histonedeacetylase，HDAC）6在K105殘基處對Miro1的去乙?；@著損害線粒體軸突運輸，HDAC6的抑制恢復(fù)了轉(zhuǎn)運。聯(lián)合蛋白Syntabulin是另一種被廣泛認(rèn)可的用于線粒體運輸?shù)腒IF5運動銜接蛋白。syntabulin的功能紊亂或syntaphilin–KIF5相互作用受損導(dǎo)致線粒體順行轉(zhuǎn)運下降，而逆行信號傳導(dǎo)沒有太大改變。突觸親蛋白Syntaphilin是一種線粒體膜蛋白，有助于將線粒體與MT連接，從而阻止線粒體運輸。生長錐中的SyntaphilinA-和B-介導(dǎo)的線粒體對接對體內(nèi)軸突的延伸很重要。最近在秀麗隱桿線蟲中進(jìn)行的一項研究的遺傳數(shù)據(jù)表明，除了TRAK和Miro外，metaxinsMTX1和MTX2也是線粒體運輸?shù)年P(guān)鍵偶聯(lián)馬達(dá)蛋白。Metaxins是線粒體外膜蛋白，通常形成線粒體蛋白翻譯裝置的組成部分。MTX1和MTX2形成復(fù)合物并結(jié)合Miro和kinesin輕鏈KLC-1的四三肽重復(fù)基序。這種三蛋白復(fù)合物（Miro/metaxins）作為一種重要的銜接蛋白，將線粒體與kinesin-1偶聯(lián)。除了metaxins，還發(fā)現(xiàn)O-連接的β-N-乙酰葡糖胺（O-linkedβ-N-acetylglucosamine，O-Glc-NAc）轉(zhuǎn)移酶與TRAK1/2、Miro和KIF5C相互作用，形成四元復(fù)合物，并有助于阻止線粒體運動。Milton/TRAK1/2的活性通過葡萄糖介導(dǎo)的O-GlcNAcylation（O-linkedβ-Nacetylglucosamylation，O-連接的β-乙?；咸酋；┬揎?，表明葡萄糖在改變線粒體運動中的整體作用。一般來說，KIF5線粒體相互作用的任何損傷都會迅速破壞線粒體的順行運動，并減少神經(jīng)元末端的線粒體數(shù)量。Miro1與PD相關(guān)基因編碼的某些蛋白質(zhì)直接相互作用，如PTEN誘導(dǎo)的激酶1（PTEN-inducedkinase1，PINK1）、PARKIN和富含亮氨酸的重復(fù)激酶2（Leucine-richrepeatkinase2，LRRK2）（如在人類神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞和黑腹果蠅原代神經(jīng)元中所見）。四名帕金森病患者的外顯子組測序顯示RHOT1基因存在雜合突變。RHOT2最近通過基于基因的關(guān)聯(lián)聚類方法被鑒定為PD相關(guān)基因。理想情況下，任何故障的線粒體都將指向線粒體自噬，這需要它們與微管細(xì)胞骨架分離，從而停止其軸突運輸。由于膜電位下降，受損的線粒體自動募集PINK1。隨后，PINK1對PARKIN進(jìn)行募集和磷酸化，進(jìn)而泛素化磷酸化的線粒體外膜蛋白，包括Miro1（其在泛素化之前在Ser156殘基處被PINK1磷酸化）。泛素化的蛋白質(zhì)隨后受到蛋白體降解，從而使線粒體與微管斷開連接并停止其運輸。Hsieh等人證明了LRRK2，一種來自另一個PD相關(guān)基因的產(chǎn)物，在受損的線粒體上與Miro形成復(fù)合物，并有助于其去除，這導(dǎo)致PINK1/PARKIN介導(dǎo)的線粒體自噬的啟動。突變的LRRK2不能形成復(fù)合物，因此延遲了Miro的去除，這反過來又延緩了PINK/PARKIN介導(dǎo)的線粒體自噬的誘導(dǎo)。此外，LRRK2的激酶活性介導(dǎo)線粒體分裂，并通過干預(yù)溶酶體的細(xì)胞定位來維持平衡的自噬流。這種活性的抑制延長了線粒體網(wǎng)絡(luò)，并導(dǎo)致功能失常的線粒體降解不良。在果蠅中進(jìn)行的研究表明，dMiro的下調(diào)導(dǎo)致dPINK1突變表型中多巴胺能神經(jīng)元的存活率增加，而單獨dMiro的過表達(dá)可導(dǎo)致DA神經(jīng)元死亡。從去極化和功能失調(diào)的線粒體中去除Miro1作為一種新的抗PD的神經(jīng)保護(hù)機(jī)制正在被探索，因為在iPSC衍生的人類神經(jīng)元和果蠅PD模型中，降低Miro1水平已被證明可以改善線粒體停滯，從而改善線粒體自噬，并防止多巴胺能神經(jīng)元損失，而對健康線粒體的運動沒有顯著影響。?逆行信號線粒體的軸突逆行是由細(xì)胞質(zhì)動力蛋白dynein馬達(dá)蛋白驅(qū)動的。與正末端導(dǎo)向kinesins不同，dynein-1不屬于任何大家族；相反，它是所有真核生物中唯一普遍保守的同種型，開花植物、紅藻和內(nèi)阿米巴除外，因為它們?nèi)狈@種蛋白質(zhì)。就其結(jié)構(gòu)框架而言，它比其他馬達(dá)蛋白更復(fù)雜、更笨重。它包括幾個多肽鏈：兩個重鏈、幾個中間鏈、輕中間鏈和輕鏈。重鏈有兩個重要的功能部分，一個與中間鏈、輕中間鏈和輕鏈結(jié)合的N-末端尾部，以及一個包含一系列六綴合的AAA+（與各種細(xì)胞活性相關(guān)的ATP酶）結(jié)構(gòu)域（AAA1–AAA6）的運動區(qū)，每個結(jié)構(gòu)域都有自己的獨特功能，這在其他地方有明確解釋，微管結(jié)合結(jié)構(gòu)域和由四個α螺旋段組成的連接結(jié)構(gòu)域有助于運動。動力蛋白與線粒體連接的機(jī)制仍在探索中，但細(xì)胞質(zhì)dynein通常需要一種名為dynactin的11亞基蛋白來調(diào)節(jié)微管上的長距離運動?！皃150glued”，也稱為DNCT1，是dynactin的最大亞基，它直接與細(xì)胞質(zhì)dynein和微管相互作用，從而增強(qiáng)dynein的加工能力及其與貨物蛋白的相互作用。只有dynein的中鏈和重鏈1以及三個dynactin亞基Arp1（α-中心蛋白）、p62和p150Glued與線粒體和其他貨物相互作用。最近的一項發(fā)現(xiàn)表明，納米氧化石墨烯介導(dǎo)了對dynein-dynactin復(fù)合物附著在MT上的抑制，以及隨后對線粒體逆行運輸?shù)囊种?。dynein-dynactin復(fù)合物也與Bicaudal-D2（BICD2）結(jié)合以增加其力量產(chǎn)生。單個dynein-dynactin-BICD2（DDB）復(fù)合物有可能成功地抵抗一個kinesin模塊。當(dāng)kinesin和dynein同時踩在MTs上并參與競爭活動時，觀察到kinesin-1、-2和-3馬達(dá)通過固有的機(jī)械化學(xué)策略克服DDB復(fù)合體施加的阻礙力，并使整個貨物運動偏向正端。據(jù)報道，動力蛋白輕鏈TCTEX1通過與線粒體外膜中的電壓依賴性陰離子選擇性通道1的相互作用與線粒體結(jié)合。Snapin是一種dynein馬達(dá)銜接蛋白，與dynein中間鏈結(jié)合，增強(qiáng)逆行運輸。snapin介導(dǎo)的逆行轉(zhuǎn)移最近被證明可以減少突觸線粒體自噬應(yīng)激并減輕線粒體缺陷，從而改善AD小鼠大腦中的突觸條件。MIRO基因的功能喪失不僅損害線粒體的順行運動，也損害線粒體的逆行運輸。另一種調(diào)節(jié)線粒體軸突運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)是含纈氨酸的蛋白質(zhì)/p97或VCP（一種ATP酶蛋白質(zhì)和泛素系統(tǒng)的重要元素單元）。Miro的上調(diào)提高了果蠅VCP突變體幼蟲中ATP的產(chǎn)生。VCP的下調(diào)導(dǎo)致線粒體逆行運輸增強(qiáng)，隨后減少其在幼蟲軸突中的分布。因此，VCP相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病表現(xiàn)出線粒體運輸受損。據(jù)報道，在未經(jīng)治療的PD患者的臨床前晚期和臨床早期，VCP表達(dá)降低。這表明VCPmRNA表達(dá)的下降是早期臨床和臨床前PD病理學(xué)的潛在生物標(biāo)志物。MTX-2、miR-1和TRAK-1可以形成不同的分子銜接單元，并促進(jìn)基于動力蛋白的線粒體逆行轉(zhuǎn)運。大鼠背根神經(jīng)節(jié)軸突中的Lissencephaly1（Lis1）或神經(jīng)發(fā)育蛋白1樣1（NeurodevelopmentProtein1Like1，NDEL1）過表達(dá)增加了線粒體的逆行運輸，而它們的敲除或突變導(dǎo)致了逆行運輸?shù)囊种?，這表明Lis1和NDEL1是潛在的逆行調(diào)節(jié)劑。Kawano等人的研究進(jìn)一步表明，Lis1的缺乏會觸發(fā)dynein和貨物在軸突末端的積累，而NudC介導(dǎo)的Lis1穩(wěn)定性對于軸突末端動態(tài)MT的調(diào)節(jié)維持是必要的，使Lis1成為dynein的間接調(diào)節(jié)因子。除了參與神經(jīng)內(nèi)軸突貨物運輸外，dynein依賴性運輸還在有絲分裂過程中調(diào)節(jié)MT星形細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和位置組織中發(fā)揮作用。大量研究將線粒體的順行和逆行軸突運輸與神經(jīng)退行性疾病聯(lián)系起來。運輸受損是疾病的原因還是后果尚不清楚，但微管介導(dǎo)的線粒體等重要細(xì)胞器的運輸和運輸調(diào)節(jié)確實在神經(jīng)元健康中發(fā)揮了作用，如果受到阻礙，將導(dǎo)致幾種神經(jīng)病理學(xué)疾病。MT介導(dǎo)的軸突運輸如Fig.2所示。?Fig.2?微管介導(dǎo)的線粒體軸突交換。??神經(jīng)元MTs:追溯到它們的基因絕大多數(shù)真核生物群體表達(dá)一組獨特的α-和β-微管蛋白基因，統(tǒng)稱為微管蛋白同型。研究已經(jīng)從人類基因組中鑒定出9種α-微管蛋白同型和10種β-微管蛋白同型。這些亞型可以根據(jù)四個主要方面進(jìn)行區(qū)分，包括染色體基因座、它們編碼的氨基酸序列、3'非翻譯區(qū)（UTR）核苷酸序列以及它們在不同組織類型或發(fā)育階段的不同表達(dá)。這些基因在不同細(xì)胞類型中的選擇性表達(dá)或抑制有助于形成α-和β-微管蛋白異二聚體的不同組合，進(jìn)而干擾MTs的結(jié)構(gòu)和功能行為。大多數(shù)微管蛋白基因在小鼠海馬體的不同發(fā)育階段具有不同的時空表達(dá)模式。α-和β-微管蛋白基因（TUBA和TUBB）的多態(tài)性，如神經(jīng)元特異性β3微管蛋白（neuron-specificbeta3-tubulin，TUB3）突變，導(dǎo)致眼外肌的先天性纖維化。發(fā)現(xiàn)其他特異性TUB3突變會導(dǎo)致α/β異二聚體形成受損，導(dǎo)致微管穩(wěn)定性降低。α4a微管蛋白（Alpha4a-tubulin，TUBA4A）突變與家族性ALS和額顳葉癡呆密切相關(guān)。TUBA4A基因的N端突變被認(rèn)為通過單倍體充足性發(fā)揮致病缺陷，而C端突變通過顯性負(fù)效機(jī)制破壞MT穩(wěn)態(tài)。最近在一名有帕金森氏癥家族史并表現(xiàn)出額顳葉變性的個體中發(fā)現(xiàn)了一種新的N-末端TUBA4A移碼突變。TUBA1A是神經(jīng)元發(fā)育過程中對軸突延伸所需微管組裝的復(fù)雜需求。因此，該基因的突變會導(dǎo)致嚴(yán)重的皮質(zhì)畸形以及嚴(yán)重的神經(jīng)和身體表型。此外，最近的一項研究表明，該基因的功能缺失突變會導(dǎo)致成人行為變性和微管組裝紊亂，導(dǎo)致細(xì)胞器運輸不當(dāng)和突觸異常。一項基于微陣列的特發(fā)性帕金森病患者基因表達(dá)譜研究顯示，以下參與突觸可塑性的微管蛋白基因失調(diào)：TUBA1A、TUB2A、TUB2B、TUB2C和TUB3。最近的一項研究表明，對微管穩(wěn)定性的損害將通過改變微管蛋白mRNA的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)，導(dǎo)致TUBA和TUBB的表達(dá)水平改變。然而，有趣的是，沒有觀察到其他功能性微管相互作用成分的共同調(diào)節(jié)，如MAP、馬達(dá)蛋白和尖端結(jié)合蛋白。該研究中一個有趣的觀察結(jié)果是，磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸3-激酶信號的激活通過改變微管動力學(xué)來穩(wěn)定微管蛋白mRNA。微管穩(wěn)定性的損害與幾種神經(jīng)退行性疾病有關(guān)，如PD、AD和ALS。??MAPs控制MT動力學(xué)微管蛋白具有（a）調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)折疊方面的N端結(jié)構(gòu)域，并包含鳥嘌呤核苷酸結(jié)合區(qū)，（b）中間殘基和（c）結(jié)合MAPs和馬達(dá)蛋白的c端結(jié)構(gòu)域。MAPs通常被認(rèn)為只是MT穩(wěn)定劑，但新的研究表明，MAPs是細(xì)胞骨架組織、有絲分裂和減數(shù)分裂紡錘體組裝、神經(jīng)元發(fā)育和纖毛軸絲發(fā)生的主要、不可或缺的貢獻(xiàn)者?；谄涔逃泄δ?，MAPs可分為（a）調(diào)節(jié)MTs之間貨物運動的運動性馬達(dá)蛋白，如kinesin和dynein家族，其有助于細(xì)胞內(nèi)運輸，如前幾節(jié)中詳細(xì)討論的，（b）分別產(chǎn)生和破壞MT絲的MT解聚物和穩(wěn)定劑，和（c）通過調(diào)節(jié)MT生長和突變來控制MT動力學(xué)的“正”和“負(fù)”末端結(jié)合蛋白。微管和MAPs之間復(fù)雜的相互作用可以通過冷凍電子顯微鏡（cryo-electronmicroscopy，cryo-EM）、X晶體學(xué)和核磁共振波譜來解讀。20世紀(jì)70年代初，從腦提取物中純化微管蛋白，發(fā)現(xiàn)了更高分子量的蛋白質(zhì)，如MAP1和MAP2以及更低分子量的tau。十年后，MAP4和MAP7從HeLa細(xì)胞中共純化。MAP6，以前稱為STOP（僅穩(wěn)定小管肽）和MAP3，大約在同一時間被鑒定為神經(jīng)元MAPs。MAP1C（dynein）被鑒定為一種逆行蛋白。后來的分子克隆研究表明，MAP4和MAP3是相同的蛋白質(zhì)，現(xiàn)在稱為MAP4。缺氧細(xì)胞中MAP4過表達(dá)通過增加ATP的產(chǎn)生增強(qiáng)細(xì)胞活力。它穩(wěn)定MT結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)dynein和VDAC之間的相互作用，并防止缺氧條件下的線粒體通透性。tau蛋白的克隆導(dǎo)致了六種剪接變體的發(fā)現(xiàn)，并且taumRNA的剪接已被廣泛探索，因為它是AD的主要病理標(biāo)志。在20世紀(jì)80年代末，MAP5被分離出來，但由于MAP1和MAP5有顯著的相似性，它們分別被重命名為MAP1A和MAP1B。cDNA研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)棘皮動物MAPs的六種哺乳動物同源物，包括20世紀(jì)90年代末和21世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)的GLFND、MTR120、MAP8（MAP1S）、MAP9和MAP10，以及MAP11，一種新發(fā)現(xiàn)的MT相互作用蛋白，其在SH-SY5Y細(xì)胞中的沉默導(dǎo)致細(xì)胞活力和增殖降低。MAP11的突變與人類和斑馬魚的小頭畸形有關(guān)。MAP6敲除小鼠被用作研究精神分裂癥認(rèn)知缺陷的模型。越來越多的研究報道了MAPtau參與各種神經(jīng)退行性疾病。例如，tau的過度磷酸化觸發(fā)其從MTs的離域，這被認(rèn)為是AD的標(biāo)志性特征之一。Tau從軸突MTs的移位使MTs傾向于MT切割酶，如卡塔寧katanin。這種對基于katanin的MT切斷的易感性增加可能是由于嚴(yán)重的MT損失而導(dǎo)致幾種相互作用的重要原因。最近的研究表明，在MT表面形成了tau島，阻止了卡塔寧與MTs的相互作用，提供了防止斷裂的保護(hù)。然而，這些島還阻斷了MT–kinesin-1的相互作用，考慮到kinesin-1在線粒體運動中的作用，這可能導(dǎo)致線粒體的軸突運輸受損。因此，這些tau島的神經(jīng)保護(hù)作用仍然存在爭議。還發(fā)現(xiàn)MAP2和MAP4可保護(hù)MTs免受哺乳動物細(xì)胞中基于卡塔寧的切割。另一種被稱為雙皮質(zhì)素的MAP通過與生長中的MTs的“正”端主動結(jié)合，有助于在發(fā)育中的神經(jīng)元中實現(xiàn)13-原絲構(gòu)型。MAP7被發(fā)現(xiàn)可以緩解kinesin-1的自身抑制，使其成為馬達(dá)蛋白的正調(diào)節(jié)因子。在攜帶LRRK2G2019S突變體的患者中觀察到MAP7失調(diào)，這是散發(fā)性和家族性帕金森病患者中最常見的帕金森病遺傳原因。在人源性iPSCs中，MAP7的增加可導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)退行性變和軸突縮短，進(jìn)一步表明其與PD有關(guān)。MAP7D1調(diào)節(jié)和維持乙?；€(wěn)定的MTs，而MAP7D2通過直接結(jié)合穩(wěn)定MTs。MAP7D1和MAP7D2都通過調(diào)節(jié)細(xì)胞運動和軸突生長來促進(jìn)MT穩(wěn)定。MAPT基因編碼蛋白Tau，這是一種復(fù)雜的MAP，與AD和PD有著密切的聯(lián)系。tau-MT相互作用調(diào)節(jié)MT的空間組裝和動力學(xué)，通過保留其長的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)域來穩(wěn)定MTs，從而控制軸突運輸。一項臨床試驗正在進(jìn)行中，以探索MAPT單倍體H1b在帕金森病自主神經(jīng)功能障礙中的作用（NCT05471713）。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，PD和AD患者的血清中針對神經(jīng)元蛋白Tau和微管蛋白的血清抗體升高。因此，微管蛋白和tau的血清抗體可被視為早期識別特定神經(jīng)退行性疾病的潛在生物標(biāo)志物。幾十年來，另一種與帕金森病和相關(guān)突觸核蛋白疾病有著根深蒂固聯(lián)系的腦內(nèi)MAP是微管蛋白聚合促進(jìn)蛋白（TubulinPolymerizationPromotingProtein，TPPP/p25）。盡管它不具有傳統(tǒng)的、明確定義的3D結(jié)構(gòu)，但很少推導(dǎo)出不同的結(jié)合位點。TPPP/p25具有鋅指結(jié)構(gòu)域、GTP結(jié)合片段和多個磷酸化位點。它是MT動力學(xué)和穩(wěn)定性維持的主要參與者，有助于微管的捆綁和確定的微管超結(jié)構(gòu)的濃度依賴性形成。它與MTs結(jié)合并降低“正”端的生長速度，從而保護(hù)MTs免受解聚階段的影響。TPPP/p25通過假定的HDAC6抑制作用增加MT乙?；ＫǔＴ谡４竽X的少突膠質(zhì)細(xì)胞（oligodendroglialcells，OLG）中過表達(dá)，但在PD和多系統(tǒng)萎縮等突觸核蛋白疾病期間，在路易體和細(xì)胞質(zhì)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中觀察到α-syn和TPPP/p25的共定位和大量共表達(dá)。富含TPPP/p25的OLGs主動吸收人類α-syn預(yù)形成原纖維，并形成高度聚集和不溶性的病理堆積，這對MTs和髓鞘網(wǎng)絡(luò)有害。帕金森病期間多巴胺能神經(jīng)元中這種異位表達(dá)的蛋白質(zhì)被確定為從帕金森病患者死后大腦中純化的路易體的一種成分。TPPP/p25敲除小鼠表現(xiàn)出較短的板層微管。盡管神經(jīng)元形態(tài)和軸突束保持高度完整，但髓鞘更短、更薄。此外，這些KO小鼠還表現(xiàn)出巨大的運動協(xié)調(diào)缺陷。Ejlerskov等人提出α-syn的聚集和自噬體攝取是TPPP/p25過表達(dá)的結(jié)果。自噬體和晚內(nèi)體融合形成兩親體，兩親體隨后向溶酶體逆行并與其結(jié)合，形成自溶體，其中α-syn被降解。逆行轉(zhuǎn)運需要HDAC6介導(dǎo)的相互作用，并且這種酶被TPPP/p25抑制。兩親體和溶酶體融合產(chǎn)生自溶體也需要HDAC6脫乙酰酶活性。TPPP/p25對HDAC6活性的抑制導(dǎo)致兩親體向細(xì)胞體的順行轉(zhuǎn)移。在Rab27a的調(diào)節(jié)下，這些兩親體的一部分進(jìn)行胞吐作用，將α-syn的單體和聚集體釋放到細(xì)胞外空間。本質(zhì)上無序的（在其分離的形式中不采用不同的天然構(gòu)型）標(biāo)志蛋白α-syn和TPPP/p25都屬于新形態(tài)兼職蛋白，即它們既具有生理作用又具有病理作用，在遺傳水平上沒有變化；因此，針對它們進(jìn)行疾病改良治療很可能是一個挑戰(zhàn)。針對這一挑戰(zhàn)的一個幾乎理想的解決方案是靶向TPPP/p25–α-syn病理復(fù)合體的界面，而不是單個變色龍蛋白（表現(xiàn)出高構(gòu)象可塑性的蛋白質(zhì)）。TPPP/p25的高度柔性CORE區(qū)和α-syn的帶負(fù)電荷的C末端相互作用，形成病理性異源復(fù)合物。模擬肽折疊體是一種模擬蛋白質(zhì)構(gòu)象狀態(tài)并具有結(jié)合蛋白質(zhì)復(fù)合物接觸表面能力的合成低聚物，近年來在藥物研究領(lǐng)域引起了關(guān)注。蛋白質(zhì)水解靶向嵌合體（Proteolysis-targetingchimera，PROTAC）化合物也可以用于這種界面靶向。目前確實存在專門針對α-syn和β-淀粉樣蛋白的已開發(fā)和獲得專利的PROTAC分子，并且可以進(jìn)一步靶向蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用。??微管蛋白的PTMs-乙?；慕裹c這種高度動態(tài)和復(fù)雜的真核細(xì)胞受到多種機(jī)制的嚴(yán)格調(diào)控，包括表觀遺傳變化和PTMs。表觀遺傳學(xué)變化主要包括DNA甲基化、組蛋白修飾引起的染色質(zhì)重塑以及非編碼microRNA、siRNA和長非編碼RNA驅(qū)動的RNA調(diào)控。例如，在健康動物中敲除miR449會導(dǎo)致MT動力學(xué)缺陷，據(jù)報道，在PD模型和PD患者中miR449水平失調(diào)。雖然到目前為止，微管蛋白的表觀遺傳學(xué)和表觀轉(zhuǎn)錄組調(diào)控尚未得到廣泛探索，但其所受的各種PTMs已被廣泛研究。調(diào)節(jié)性PTMs對于生理蛋白質(zhì)的健康功能是至關(guān)重要的。PTMs的特征通常是蛋白水解切割或在新翻譯的蛋白質(zhì)表面添加某些化學(xué)部分以增強(qiáng)或抑制其功能。MTs受到多個PTMs的影響。微管蛋白的結(jié)構(gòu)完整性、穩(wěn)定性和動力學(xué)在很大程度上取決于其異二聚體和原絲構(gòu)型的PTMs。酪氨酸化、乙?；途酃劝滨；俏⒐艿鞍椎囊恍┍娝苤男揎棧鼈儙砹薓Ts的功能多樣性（Fig.3）。其他鮮為人知但意義重大的PTMs包括磷酸化、多氨基化、棕櫚?；-亞硝基化、泛素化、sumoylation、糖基化、琥珀?；图谆?。去酪氨酸化主要調(diào)節(jié)dynein介導(dǎo)的逆行運動，而乙?；饔脛t解釋了kinesin介導(dǎo)的微管順行運輸。?Fig.3?微管蛋白的翻譯后修飾。?去酪氨酸化和酪氨酸化20世紀(jì)70年代初，一組阿根廷科學(xué)家在大鼠腦勻漿中觀察到酪氨酸以翻譯無關(guān)的方式摻入α-微管蛋白C末端。之后不久，Hallak等人發(fā)現(xiàn)這種反應(yīng)是可逆的。微管蛋白的去酪氨酸化/酪氨酸化循環(huán)涉及兩組功能相反的酶，微管蛋白羧肽酶（tubulincarboxypeptidase，TCP）和微管相關(guān)酪氨酸羧肽酶（microtubule-associatedtyrosinecarboxypeptidase，MATCAP），負(fù)責(zé)從α-微管蛋白中去除C端酪氨酸部分，以及促進(jìn)再加成的微管蛋白酪氨酸連接酶（tubulintyrosineligase，TTL）?；瘜W(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)研究表明，主腦TCP是由血管抑制素-1（vasohibin-1，VASH1）和小血管抑制素結(jié)合蛋白（smallvasohibin-bindingprotein，SVBP）形成的復(fù)合物。最近，使用冷凍電鏡，Li等人推斷了人VASH1-SVBP與MTs結(jié)合的結(jié)構(gòu)，并表明VASH1-SVBP在與聚合微管表面結(jié)合時，與相鄰原絲中的兩個相鄰的α-微管蛋白分子結(jié)合，從而將α-微管素的C末端尾部引導(dǎo)到酪氨酸切割的活性位點。TTL將酪氨酸殘基讀取到可溶性微管蛋白二聚體上，其活性通過蛋白激酶C的磷酸化及其與MAP1B的相互作用來調(diào)節(jié)，而VASH-SVBP和MATCAP作用于MTs。TTL雜合小鼠表現(xiàn)出酪氨酸化MTs減少、突觸可塑性和樹突棘密度降低以及記憶缺陷。此外，還發(fā)現(xiàn)散發(fā)性和家族性AD患者的TTL均下調(diào)，并且在AD患者的腦樣本中觀察到脫酪氨酸微管蛋白的積聚。微管蛋白酪氨酸化的任何損害都可能導(dǎo)致大腦形態(tài)異常的表現(xiàn)，如小頭畸形、認(rèn)知缺陷以及運動和言語障礙。新聚合的MTs是酪氨酸化的，而穩(wěn)定的MTs是高度去酪氨酸化的。特別是在神經(jīng)元的胞體中，MTs通常是穩(wěn)定的和去酪氨酸的，但在生長錐和樹突棘等神經(jīng)元結(jié)構(gòu)中，它們保持高度動態(tài)和酪氨酸化。與其他PTMs不同，酪氨酸化和去酪氨酸化僅對α-微管蛋白具有高度特異性，并且在神經(jīng)退行性疾病中酪氨酸化MTs的水平相對較低。由于只有新聚合的MTs是酪氨酸化的，因此尚不清楚MT酪氨酸化是否在神經(jīng)退行性條件下被獨立改變，或者觀察到的較低MT酪氨酸化是由于MT形成或聚合水平較低。最近的一項研究顯示，當(dāng)L-dopa不可逆地結(jié)合到微管蛋白中時，MTs的酪氨酸化狀態(tài)顯著降低，隨后，MTs的這種長期改變影響其一般功能和線粒體運輸，從而導(dǎo)致L-多巴誘導(dǎo)的運動障礙的發(fā)展。Grignard等人通過結(jié)合計算建模和高含量圖像分析，開發(fā)了微管去酪氨酸化/酪氨酸化循環(huán)的機(jī)制數(shù)學(xué)模型，以研究不同細(xì)胞模型中控制酪氨酸化狀態(tài)的關(guān)鍵動力學(xué)參數(shù)。已經(jīng)開發(fā)了兩個可參數(shù)化的模型，一個用于神經(jīng)元，另一個用于增殖細(xì)胞。了解關(guān)鍵的動力學(xué)參數(shù)最終可能會導(dǎo)致在這種細(xì)胞模型中增加或減少去酪氨酸化/酪氨酸化狀態(tài)的想法，這可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為臨床前和臨床環(huán)境。?多谷氨?；喙劝滨；l(fā)生在微管外表面的微管蛋白C末端。它通常的特征是在微管蛋白的一級肽鏈上添加可變數(shù)量的谷氨酸的二級肽鏈，并由聚谷氨酰酶家族催化。整個谷氨?；磻?yīng)可分為兩個階段，起始階段和延伸階段。起始于初級蛋白鏈，在初級蛋白鏈中，修飾的谷氨酸的γ-羧基和添加的谷氨酸殘基的胺基之間形成共價鍵。在延伸過程中，連續(xù)的谷氨酸殘基被添加到前體谷氨酸的α-羧基。靶向微管蛋白的谷氨酰酶包括微管蛋白酪氨酸連接酶樣（tubulintyrosineligase-like，TTLL）1、4、5、6、7、9、11和13，而脫谷氨酰酶包括胞質(zhì)羧肽酶脫谷氨酰酶（cytoplasmiccarboxypeptidasedeglutamylase，CCP）1、4、5和6。軸索顯微外科術(shù)誘導(dǎo)的神經(jīng)元核蛋白（Neuronalnuclearproteininducedbyaxotomy，Nna1）是主要的神經(jīng)元去谷氨酰酶，其缺乏會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的多谷氨酰化和神經(jīng)元功能失調(diào)。Nna1缺陷小鼠表現(xiàn)出微管蛋白高谷氨酸化和ER功能障礙，最終導(dǎo)致浦肯野神經(jīng)元死亡。先前的一項研究表明，線粒體中定位的Nna1蛋白參與OXPHOS反應(yīng)，并有助于正常的線粒體代謝。一致地，浦肯野細(xì)胞變性小鼠表現(xiàn)出線粒體復(fù)合體1活性顯著降低。有幾項研究表明浦肯野細(xì)胞死亡發(fā)生在帕金森病中，人們能假設(shè)微管蛋白的高聚谷氨酰化在帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機(jī)制中的作用嗎？在原代海馬神經(jīng)元中進(jìn)行的一項研究顯示，由于MT切斷酶spastin的缺陷，微管蛋白多谷氨?；?。此外，kinesin（主要是KIF5）介導(dǎo)的神經(jīng)元運輸受損，并降低了聚谷氨?；侥孓D(zhuǎn)kinesin對MT的親和力。相反，另一項研究顯示，在α-和β-微管蛋白羧基末端的聚谷氨?；?，kinesin-1運動活性的功能增強(qiáng)。盡管在這項特定的研究中沒有提供，但KIF5介導(dǎo)的神經(jīng)元運輸?shù)膿p傷很可能也會影響線粒體運輸，因為這些是參與線粒體軸突順行運輸?shù)鸟R達(dá)蛋白，正如其他研究所表明的那樣。KIF5介導(dǎo)的軸突運輸受損也與紋狀體多巴胺能神經(jīng)元損失直接相關(guān)。缺乏CCP1基因的胚胎原代神經(jīng)元培養(yǎng)物顯示出巨大的微管蛋白高谷氨酸化，線粒體順行和逆行運動的時間消耗減少了50%，而行程長度或運輸速度沒有任何影響。微管蛋白多聚谷氨?；坪跻矊θ苊阁w/內(nèi)體顆粒的軸突運動時間產(chǎn)生負(fù)面影響。盡管線粒體和溶酶體/內(nèi)體顆粒由kinesin-1馬達(dá)驅(qū)動，但kinesin-3馬達(dá)蛋白驅(qū)動的BDNF運輸也會在微管蛋白多谷氨?；那闆r下受到影響，這證明高谷氨化并不完全調(diào)節(jié)kinesin-1-驅(qū)動貨物的軸索運輸。?乙?；阴；茄芯孔疃嗟奈⒐艿鞍谆蛉魏纹渌鞍踪|(zhì)的PTMs之一。過去，乙?；徽J(rèn)為僅限于細(xì)胞核中的組蛋白，但三十多年的研究已經(jīng)揭示了這種PTM在調(diào)節(jié)近千種非組蛋白中的重要作用。MTs的乙?；ǔＪ侵敢阴；鶑囊阴］o酶A部分轉(zhuǎn)移到α-微管蛋白中賴氨酸40（lysine40，K40）的ε-氨基上。到目前為止，α-微管蛋白的K40乙?；俏ㄒ灰阎陌l(fā)生在MT管腔側(cè)的PTM，因此被稱為“隱藏”PTM。從原生生物到人類，這種K40乙?；驯蛔C明是一種進(jìn)化上保守的PTM。在萊茵衣藻的鞭毛中發(fā)現(xiàn)α-微管蛋白后不久，研究人員想知道α-微管素乙?；荕T穩(wěn)定性的原因還是結(jié)果。新的分子動力學(xué)方法和原子分辨率冷凍電鏡圖已經(jīng)精確地闡明了αK40環(huán)的運動范圍對乙?；南拗啤＿@種將環(huán)截留在非常剛性、不可移動的結(jié)構(gòu)整體中的方式防止了其建立橫向接觸，從而賦予了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。這些數(shù)據(jù)暗示了MT乙?；c穩(wěn)定性之間的因果關(guān)系。來自不同來源（如人類、嚙齒動物和蒼蠅）的組織的蛋白質(zhì)組學(xué)分析揭示了α-微管蛋白上多個（至少12個）進(jìn)化保守的位點，這些位點易于乙?；?。在所有這些生物體中一致發(fā)現(xiàn)的一個位點是α-微管蛋白中的K394結(jié)構(gòu)域。與位于MT管腔表面的K40結(jié)構(gòu)域不同，K394位于α/β-異二聚體的界面上，其乙?；坪踉谏窠?jīng)元突觸發(fā)生過程中調(diào)節(jié)MT的穩(wěn)定性。在乙?；钄嗟腒394R突變體蒼蠅模型中，發(fā)現(xiàn)運動神經(jīng)元形態(tài)發(fā)生紊亂，MT穩(wěn)定性受損，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了MT穩(wěn)定性與α-微管蛋白乙?；g的相關(guān)性。除了賦予穩(wěn)定性外，乙酰化還提高了MTs的存活率，有助于延長其壽命，提高其耐應(yīng)變性、柔韌性和受損時易于修復(fù)的能力。其他研究強(qiáng)調(diào)，乙酰化MTs促進(jìn)和改善了基于馬達(dá)的貨物販運。乙?；€通過增加MT對機(jī)械應(yīng)力的耐受性來增加MT的壽命。乙?；腗Ts往往主要成束，并且由于結(jié)合位點比例的固有增加，這種MT束與豐富的馬達(dá)蛋白（包括kinesin-1）相關(guān)。kinesins沿著MT軌道的機(jī)械運動具有對MT晶格造成損傷的能力；例如，與野生型馬達(dá)相比，突變的kinesin-1馬達(dá)（KIF5C）在MT晶格上產(chǎn)生大量的損傷位點，但乙酰化的MT仍然不會受到這種機(jī)械動蕩的影響。Verhey及其同事提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，證明乙?；疢Ts為kinesin驅(qū)動的JIP-1順行轉(zhuǎn)運到軸突尖端提供了令人難以置信的支持。MTs的高乙?；羌?xì)胞處理內(nèi)部應(yīng)激信號時觀察到的早期反應(yīng)。它通常導(dǎo)致JNK的kinesin-1介導(dǎo)的運動增強(qiáng)，隨后總Drp-1易位到線粒體前收縮位點，促進(jìn)其分裂過程。相反，最近一項研究的結(jié)果表明，心理應(yīng)激會導(dǎo)致小鼠前額葉皮層微管蛋白乙?；浇档?，而CB1受體激動劑WIN55212-2的治療會增加這一水平。其他研究報道了WIN55212-2通過改變ERK1/2磷酸化狀態(tài)對6-OHDAPD模型的紋狀體神經(jīng)元的神經(jīng)保護(hù)作用，以及在1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶（1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine，MPTP）誘導(dǎo)的PD模型中通過抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化對紋狀體神經(jīng)元的保護(hù)作用。除此之外，WIN55212–2被發(fā)現(xiàn)可增加紋狀體神經(jīng)元中的多巴胺和3，4-二羥基苯乙酸水平。微管蛋白乙酰化還被發(fā)現(xiàn)可以增強(qiáng)徑向嵌入細(xì)胞的穿透能力，徑向嵌入是一種生理過程，細(xì)胞通過嵌入多層組織的整個厚度而向頂部移動并連接上皮。神經(jīng)元中α-微管蛋白乙?；耐耆珕适Щ驕p少與許多神經(jīng)病理學(xué)疾病的表現(xiàn)高度相關(guān)，如AD、PD、HD、Charcot-MarieTooth病和家族性自主神經(jīng)功能障礙。因此，乙?；贏D和PD等神經(jīng)退行性疾病的順行運動相關(guān)病理發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。未來需要詳細(xì)探索針對這一核心過程的策略。?控制乙?；閷?dǎo)的微管蛋白修飾的酶α-微管蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（α?Tubulinacetyltransferase，α?TAT1）?通過主要的乙酰化劑α-TAT1和兩種脫乙酰劑，即HDAC6和SIRT2，實現(xiàn)對α-微管素乙?；拿复僬{(diào)節(jié)。迄今為止，至少有22種賴氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶（lysineacetyltransferases，KATs）已在人類中被鑒定出來，它們分為三大家族：MYST家族、氨基酸合成總控制5（generalcontrolofaminoacidsynthesis5，GCN5）相關(guān)N-乙酰轉(zhuǎn)移酶家族（GCN5-relatedN-acetyltransferases，GNAT）和p300/CBP家族。顯著區(qū)分的α-微管蛋白乙?；铴?TAT1屬于KATs的GNAT家族，除此之外，還有MEC17（秀麗隱桿線蟲蛋白機(jī)械感覺異常17）、ARD1–NAT1（阻止缺陷的1-氨基末端，α-氨基，乙酰轉(zhuǎn)移酶1），ELP復(fù)合物（延長蛋白復(fù)合物）和GCN5也被視為α-微管蛋白K40乙?；拈g接候選催化劑。據(jù)報道，一些KATs在PD中被解除調(diào)節(jié)，并在一定程度上與PD病理有關(guān)。在MEC17/α-TAT1缺陷小鼠中觀察到缺乏可檢測水平的K40α-微管蛋白乙?；Ｆ渌?，如ARD1-NAT1、ELP3或GCN5，沒有增加脫乙酰狀態(tài)，證明它們不是α-微管蛋白的直接乙?；?，因此不能補(bǔ)償α-TAT1的損失。突觸分支的時間控制需要最佳水平的MEC-17和ATAT-2。這些酶的過度表達(dá)或缺失會導(dǎo)致秀麗隱桿線蟲機(jī)械感覺神經(jīng)元的突觸分支延遲和突觸形成受損。具有缺陷延長子的神經(jīng)元細(xì)胞顯示乙?；?微管蛋白的急劇減少。延長體復(fù)合物的ELP-3催化結(jié)構(gòu)域在體外促進(jìn)乙?；笻DAC6介導(dǎo)的脫乙酰作用。α-微管蛋白是伸長復(fù)合物的靶標(biāo)。GCN5/KAT2A雖然被認(rèn)為是一種組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶，但對MT也有催化活性。它通過調(diào)節(jié)乙?；⒐艿鞍椎谋壤齺碚{(diào)節(jié)軸突生長。雖然組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶已被廣泛探索，但缺乏關(guān)于α-TAT1的結(jié)構(gòu)和機(jī)制數(shù)據(jù)。與已闡明的KATs相比，α-TAT1具有高度保守的共底物結(jié)合結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域在兩個方面是獨特的，一個是活性位點，另一個是推定的α-微管蛋白結(jié)合位點。保守的谷氨酰胺殘基被推斷為該酶顯示的催化活性背后的推動力。Friedmann等人證明，位于酶活性位點的高度保守的天冬氨酸和半胱氨酸殘基D157和C120通過形成三元復(fù)合物發(fā)揮催化活性。與GCN5組蛋白和Naa50pN-氨基乙酰轉(zhuǎn)移酶相比，α-TAT1具有20?的相對較寬的底物結(jié)合槽。NungYuHsu等人進(jìn)行了全蛋白對接。以闡明α-TAT1晶體結(jié)構(gòu)中的不同結(jié)合區(qū)，使用SiMMap開發(fā)的藥效團(tuán)錨定模型揭示了三個結(jié)合亞包，即S1乙酰基位點、S2腺嘌呤位點和S3二磷酸位點。通過BLAST對14個物種的α-TAT1序列進(jìn)行的模型驗證表明，Q58、D157和R158殘基在S1位點是保守的。D157E、R158A和Q58A的突變誘導(dǎo)α-TAT1的K40乙酰轉(zhuǎn)移酶活性降低/喪失。S2位點的另一個高度保守的殘基被鑒定為R132，其突變（R132A）將α-TAT1的酶活性降低到野生型活性的50%。S3二磷酸位點的R132、H133和G134也是高度保守的，并且能夠形成氫鍵相互作用。cip/kip家族成員之一p27Kip1的缺失與α-微管蛋白乙?；瘻p少有關(guān)。p27Kip1通過與其高度保守的C末端結(jié)構(gòu)域結(jié)合，促進(jìn)α-TAT1的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)，其缺失導(dǎo)致α-TTAT1水平降低，導(dǎo)致隨后α-微管蛋白乙?；瘻p少和軸突運輸缺陷的表現(xiàn)。假設(shè)α-TAT1作為代表MTs壽命的時鐘，其缺陷導(dǎo)致其機(jī)械斷裂頻率增加。通過雙向掃描MT，Szyk等人發(fā)現(xiàn)α-TAT1乙?；⒐艿鞍撞糠?，而沒有任何偏向特定末端的傾向。有趣的是，發(fā)現(xiàn)α-TAT1具有自乙?；再|(zhì)，可調(diào)節(jié)其在α-微管蛋白上的功能。已經(jīng)證實，α-TAT1對MT的α-微管蛋白乙?；哂刑禺愋杂H和力，對組蛋白底物缺乏乙?；钚?。該酶被認(rèn)為通過MTs的暴露端進(jìn)入或通過MTs框架中結(jié)構(gòu)不規(guī)則的縫隙潛入，到達(dá)管腔側(cè)的乙?；稽c。管腔進(jìn)入的精確分子機(jī)制是一個正在積極研究的領(lǐng)域，需要進(jìn)一步探索。最近的一項研究表明，富含α-TAT1的囊泡在軸突中的主動轉(zhuǎn)運是軸突MT乙?；闹饕?qū)動力。研究還表明，精確的雙向囊泡運輸需要通過α-TAT1介導(dǎo)的適當(dāng)?shù)摩?微管蛋白乙酰化，而這種酶的功能喪失會導(dǎo)致神經(jīng)元中的軸突運輸受損。α-TAT1介導(dǎo)的MT乙?；黾颖话l(fā)現(xiàn)是乳腺癌癥細(xì)胞轉(zhuǎn)移的原因，而在結(jié)腸癌細(xì)胞中敲除α-TTAT1抑制其增殖和侵襲遷移潛力。在AD和PD等神經(jīng)退行性疾病的情況下，發(fā)現(xiàn)MT乙?；脑黾佑欣贛T動力學(xué)，并增強(qiáng)MAPs（如α-syn和tau）與微管蛋白軌道的結(jié)合。MT是神經(jīng)退行性疾病的有前景的治療靶點。雖然存在少量的α-TAT1抑制劑，但迄今為止還沒有能夠激活α-TAT1的部分。因此，對α-TAT1介導(dǎo)的MT乙酰化的分子基礎(chǔ)進(jìn)行深入全面的探索，可能為設(shè)計增強(qiáng)或減少MT軌道乙?；F(xiàn)象的小分子調(diào)節(jié)劑打開大門。微管乙?；鹌げ粒‥rasersofmicrotubuleacetylation，HDACs）?總共有18種人類HDAC酶，根據(jù)其與酵母HDACs的等效同源性，可分為四類，I–IV類。I類Rpd3樣蛋白包括HDAC1、HDAC2、HDAC3和HDAC8，它們具有高度保守的去乙?；附Y(jié)構(gòu)域，對細(xì)胞核中的組蛋白具有強(qiáng)親和力，并且它們的激活由肌醇磷酸鹽監(jiān)測。它們的活性不限于組蛋白，而是進(jìn)一步延伸到非組蛋白，包括AMP-活化蛋白激酶和內(nèi)聚亞基SMC3。II類包含Hda-1-樣蛋白，包括HDAC4、HDAC5、HDAC7、HDAC9、HDAC6和HDAC10，其進(jìn)一步分為同工酶IIa（HDAC4，HDAC5，HDAC7和HDAC9）和IIb（HDAC6，HDAC10）。分別與酵母Rpd3和Hda1同源的I類和II類HDAC都具有調(diào)節(jié)其催化活性的Zn2+依賴性結(jié)構(gòu)域。IIa類HDAC的N端結(jié)構(gòu)域含有DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子MEF2的結(jié)合位點，并具有保守的Ser殘基，這使得酶經(jīng)常通過不同的激酶進(jìn)行磷酸化，如微管親和調(diào)節(jié)激酶和鈣/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶。磷酸化促進(jìn)HDAC的核定位。IIa類酶具有較低的酶活性，這是由于催化活性和保守的酪氨酸殘基被活性低得多的組氨酸部分取代。發(fā)現(xiàn)這些IIa類HDAC與SMRT/NCoR-HDAC3復(fù)合物形成大的復(fù)合物，以增強(qiáng)細(xì)胞核中的轉(zhuǎn)錄抑制。最近的一項研究報道了HDAC5在6-OHDA處理的多巴胺能培養(yǎng)物的細(xì)胞核中的積累，這進(jìn)一步誘導(dǎo)軸突縮短和小膠質(zhì)細(xì)胞活化。MC1568選擇性抑制HDAC5并防止其對6-OHDA損傷大鼠的有害影響。IIa類特異性HDAC抑制劑促進(jìn)軸突生長，LMK235對HDAC4/5的抑制對MPP+處理的SH-SY5Y細(xì)胞以及培養(yǎng)的DA神經(jīng)元的DA變性具有神經(jīng)保護(hù)作用。IIb類酶（HDAC6和HDAC10）有一個異常長的C末端，稱為尾部結(jié)構(gòu)域。HDAC6和HDAC10雖然屬于同一類，但它們的結(jié)構(gòu)不同。HDAC6在C末端具有鋅指泛素結(jié)合結(jié)構(gòu)域和兩個脫乙酰酶催化結(jié)構(gòu)域CD-1和CD-2，而HDAC10在其C末端僅具有一個脫乙酰蛋白酶結(jié)構(gòu)域和一個富含亮氨酸的重復(fù)結(jié)構(gòu)域，并且這兩種酶都存在于細(xì)胞質(zhì)中。此外，HDAC6的CD-1結(jié)構(gòu)域表現(xiàn)出E3泛素連接酶活性。HDAC6除了在包括α-微管蛋白、cortactin、伴侶蛋白和IFNαR在內(nèi)的幾種蛋白質(zhì)的脫乙?；邪l(fā)揮作用外，還參與自噬和肝臟代謝的調(diào)節(jié)。HDAC6的無序N末端起到MT結(jié)合結(jié)構(gòu)域的作用，并促進(jìn)趨化細(xì)胞運動。體外和體內(nèi)研究表明HDAC6參與了α-和β-微管蛋白的脫乙酰化。哺乳動物細(xì)胞中HDAC6的上調(diào)誘導(dǎo)微管蛋白低乙?；渫ㄟ^藥理學(xué)或遺傳相互作用的抑制導(dǎo)致微管高乙酰化。通過HDAC6對微管蛋白脫乙?；纳治鲲@示，其強(qiáng)烈偏好微管蛋白二聚體來組裝MTs。盡管HDAC6被認(rèn)為對α-微管蛋白的K40殘基進(jìn)行脫乙酰，但定量質(zhì)譜研究顯示，α-微管素上的K60、K370和K394以及β-微管蛋白上的K58、K103和K154是HDAC6介導(dǎo)的脫乙酰的新推定位點。先前的一項研究表明，通過HDAC6抑制增加的MT乙?；瘜?dǎo)致分子馬達(dá)kinesin-1和細(xì)胞質(zhì)dynein向MTs募集，從而增加BDNF的MT依賴性皮質(zhì)紋狀體轉(zhuǎn)運。軸突生長延伸的間隔蛋白依賴性方式由HDAC6控制。SEPT7為HDAC6提供了一種機(jī)械支架，使其附著在乙?；摩?微管蛋白上并介導(dǎo)其脫乙?；瑥亩?fù)調(diào)控MT的穩(wěn)定性。在多種實驗?zāi)Ｐ椭?，HDAC6抑制已被證明可以挽救乙酰化減少和神經(jīng)元運輸受損。高度顯著的細(xì)胞間Hedgehog信號傳導(dǎo)（Hedgehogsignaling，Hh）增加了MT相關(guān)的DYRK1B激酶水平，隨后導(dǎo)致HDAC6水平降低，從而調(diào)節(jié)MT乙酰化。DYRK1B介導(dǎo)的Hh信號激活也增加了線粒體的細(xì)胞內(nèi)運輸，這意味著乙酰化MTs在細(xì)胞器運輸中的有益作用。所有這些發(fā)現(xiàn)都表明了微管蛋白乙?；诩膊〔±韺W(xué)框架中的關(guān)鍵作用。多胺脫乙?；窰DAC10催化N8乙酰亞精胺水解為乙酸鹽。與IIa類HDAC一致，HDAC10也被認(rèn)為與HDAC3、SMRT和N-CoR形成復(fù)合物，以調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。Sirtuin蛋白屬于3類HDAC，包括SIRT1–7。它們是NAD+依賴性酶，具有不同的亞細(xì)胞定位，廣泛分布于細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和線粒體。SIRT1和2存在于所有三個位置，SIRT2在質(zhì)膜和細(xì)胞骨架相關(guān)細(xì)胞器中具有特別豐富的表達(dá)。根據(jù)一項新的研究結(jié)果，NAD(P)H:醌氧化還原酶1（NAD(P)H:quinoneoxidoreductase1，NQO1）在MTs附近的定位導(dǎo)致了一種假設(shè)，即NQO1催化的NADH氧化為NAD+可能驅(qū)動SIRT2的脫乙酰酶活性。雖然已知HDAC6調(diào)節(jié)K40乙?；拇蟛糠?，但SIRT2調(diào)節(jié)核周區(qū)的K40乙?；IRT2含有CRM-1（染色體維持-1）依賴性核輸出信號（nuclearexportsignal，NES）和富含亮氨酸的NES。SIRT2從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)來回穿梭，因為其底物廣泛分布在整個細(xì)胞中。這些底物包括p53、FOXO1、FOXO3a、組蛋白H4、組蛋白H3和p300，并在各種疾病中具有意義?；诃h(huán)境或遺傳PD模型的幾項研究表明，SIRT2的缺失可以保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元的損失。最近的研究證明，SIRT2向細(xì)胞核的易位是由Cdk5介導(dǎo)的結(jié)構(gòu)構(gòu)象中殘基Ser331和Ser335的磷酸化控制的。肉豆蔻酸偶聯(lián)的短肽Myr-SIRT2328–339對這種磷酸化的抑制似乎通過拯救MPTP處理的原代神經(jīng)元細(xì)胞而顯示出神經(jīng)保護(hù)作用。在5×FADAD小鼠模型中，高水平的SIRT2和低水平的αK40乙?；瘜?dǎo)致MT的不當(dāng)組織。SIRT3、SIRT4和SIRT5在線粒體中密集分布，SIRT3也可以在線粒體和細(xì)胞核之間穿梭。SIRT6主要定位于細(xì)胞核，在結(jié)構(gòu)上缺乏高度保守的NAD+結(jié)合環(huán)，與其他活性SIRT相比，它是一種緩慢催化的酶。SIRT7分布于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)，并參與線粒體調(diào)節(jié)。最后一類HDAC只含有一種酶HDAC11，最近的研究強(qiáng)調(diào)了它在蛋白質(zhì)脫脂?；F(xiàn)象中的重要性。雖然HDAC11也是一種Zn2+依賴性酶，但由于它不包含與其他類別相似的氨基酸序列，因此被歸類為另一類。??PD中MT乙?；癄顟B(tài)到目前為止，有大量的體外和體內(nèi)證據(jù)表明，在包括AD和PD在內(nèi)的多種神經(jīng)退行性疾病中，微管蛋白乙酰化的調(diào)節(jié)存在缺陷。然而，對帕金森病MT功能受損的機(jī)制的研究仍處于初級階段。MT框架的任何故障都可能在PD的發(fā)展中發(fā)揮潛在作用，因為MTs對健康的神經(jīng)元表現(xiàn)至關(guān)重要。MTs發(fā)揮各種功能，如細(xì)胞器和蛋白質(zhì)運輸、細(xì)胞分化、貨物運輸和運動。長期以來，氧化應(yīng)激一直是帕金森病發(fā)病機(jī)制中的一個主要且持續(xù)的罪魁禍?zhǔn)?，這一點得到了對帕金森病大腦的幾項尸檢研究以及對遺傳或毒素誘導(dǎo)的帕金森病模型的研究的支持，這些研究顯示氧化蛋白、脂質(zhì)和核酸水平增加。在非神經(jīng)元細(xì)胞中，研究人員發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激通過阻礙微管蛋白聚合來影響MT動力學(xué)，從而影響其穩(wěn)定性。在6-OHDA誘導(dǎo)的PD模型中，發(fā)現(xiàn)聚合微管蛋白水平失調(diào)，MT依賴性轉(zhuǎn)錄因子受損。6-OHDA誘導(dǎo)的亞致死性氧化應(yīng)激導(dǎo)致MT生長速率顯著降低，導(dǎo)致軸突縮短，這是PD早期的重要表型之一。線粒體ROS形式的氧化應(yīng)激可能會提高游離微管蛋白的水平，而游離微管蛋白又與α-syn相互作用，促進(jìn)寡聚物的形成。最近的一項研究顯示，PD患者（BraakIV-VI期）死后大腦中微管蛋白和MAPtau的乙酰化顯著降低，僅在SNpc中，這加強(qiáng)了MT乙酰化與PD病理之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)PD相關(guān)蛋白Parkin的缺乏對神經(jīng)生長因子分化的PC12細(xì)胞和PD患者來源的TH+神經(jīng)元中的MT穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)調(diào)控。PARK2（編碼Parkin）沉默引起的MT功能缺陷也會誘導(dǎo)線粒體運輸?shù)母淖?。?jù)報道，Parkin通過三個相互作用的結(jié)構(gòu)域與微管蛋白部分結(jié)合，從而影響MT的穩(wěn)定性。雖然MT穩(wěn)定性的確切機(jī)制尚未完全確定，但據(jù)推測，與MT的結(jié)合為Parkin在通過MT轉(zhuǎn)運的錯誤折疊蛋白上進(jìn)行E3連接酶活性提供了一個平臺。Parkin還通過MAP激酶活性的降低來減少MTs解聚。LRRK2基因與PD高度相關(guān)，廣泛存在于致病性Roc-COR結(jié)構(gòu)域突變（R1441C和Y1699C）中。這些突變形式可以以極大的親和力與脫乙?；鵐Ts結(jié)合，并通過干擾分子馬達(dá)與MTs的連接，阻止原代神經(jīng)元和果蠅模型中的軸突運輸，導(dǎo)致運動缺陷。冷凍電子斷層掃描顯示，LRRK2的催化一半的激酶結(jié)構(gòu)域的構(gòu)象調(diào)節(jié)其與MTs的相互作用，這反過來影響分子馬達(dá)如kinesin-1和細(xì)胞質(zhì)dynein1在體外與MTs的結(jié)合。用穩(wěn)定LRRK2催化結(jié)構(gòu)域開放構(gòu)象的II型LRRK2抑制劑治療可提高驅(qū)動蛋白和動力蛋白在體外的運動性。一個長期以來的觀點是，突觸-軸突功能障礙和終末變性先于黑質(zhì)多巴胺能喪失，LRRK2生物學(xué)肯定在其中發(fā)揮作用。抑制MT脫乙酰劑，如HDAC6和SIRT2，或過表達(dá)α-TAT，可顯著減少突變LRRK2絲與MTs的相互作用。LRRK2突變體減少軸突生長并引起過度磷酸化的tau的積累。LRRK2與β-微管蛋白亞型TUBB、TUBB4和TUBB6的特異性相互作用調(diào)節(jié)α-微管蛋白的管腔乙酰化模式。LRRK2突變體-微管蛋白相互作用介導(dǎo)的MT穩(wěn)定性的改變可能是促進(jìn)PD的致病途徑之一。PD模型中α-syn誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性可以通過SIRT2抑制增強(qiáng)MT乙?；瘉砟孓D(zhuǎn)。在2,5-己二酮處理的小鼠中，黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元胞體中動態(tài)MTs的數(shù)量減少。雖然乙酰化MTs的分布受到處理的影響，但乙酰化MTs水平?jīng)]有變化。然而，另一項研究顯示，乙?；?微管蛋白水平降低，線粒體運輸受損。乙?；彩切切文z質(zhì)細(xì)胞中最主要的PTM。最近的一項研究證明了星形膠質(zhì)細(xì)胞中乙?；⒐艿鞍自趥谟虾徒M織修復(fù)過程中的重要性。星形膠質(zhì)細(xì)胞遷移到傷口區(qū)域并幫助傷口愈合。小鼠模型中α-TAT的敲除導(dǎo)致星形膠質(zhì)細(xì)胞的不規(guī)則遷移模式，從而損害傷口閉合。藥物干預(yù)誘導(dǎo)的α-微管蛋白乙?；瘜?dǎo)致星形膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)性降低，并促進(jìn)SNpc多巴胺能神經(jīng)元的存活。這些結(jié)果進(jìn)一步突出了PD和MT故障之間的聯(lián)系。雖然這些結(jié)果表明缺乏乙?；荘D的促成因素之一，但有與PD相關(guān)的毒素研究證明情況并非如此。由于Sirt2活性的年齡依賴性降低，MTs的高乙酰化已被證明會導(dǎo)致基于MT的轉(zhuǎn)運受損。類似地，還發(fā)現(xiàn)PD誘導(dǎo)毒素MPTP會使神經(jīng)元MTs過乙?；?，導(dǎo)致細(xì)胞和小鼠模型中的軸突運輸受損。注射MPTP的小鼠在SNpc多巴胺能神經(jīng)元的細(xì)胞體中表現(xiàn)出乙?；⒐艿鞍姿降募眲≡黾印ｓw外胞質(zhì)雜種細(xì)胞研究（將PD患者血小板中分離的線粒體融合到線粒體缺陷的NT2神經(jīng)元細(xì)胞中）顯示MT網(wǎng)絡(luò)受損，游離/聚合微管蛋白比率高度增加。X連鎖甲基CpG結(jié)合蛋白2（methyl-CpG-bindingprotein2，MECP2）基因的功能缺失會導(dǎo)致Rett綜合征，這是一種罕見的神經(jīng)發(fā)育障礙。MECP2基因的功能障礙與α-微管蛋白乙酰化水平降低有關(guān)，導(dǎo)致MT動力學(xué)受損，HDAC6抑制劑可以逆轉(zhuǎn)這種情況。MECP2的缺失導(dǎo)致SNpc多巴胺能神經(jīng)元中黑質(zhì)紋狀體通路的破壞，并導(dǎo)致Rett綜合征中出現(xiàn)的帕金森病樣癥狀。此外，發(fā)現(xiàn)MECP2和HDAC6作為表觀遺傳學(xué)因子調(diào)節(jié)心臟成纖維細(xì)胞中的α-微管蛋白乙酰化。因此，通過靶向HDAC6調(diào)節(jié)MECP2的分子可能是觀察到MT乙?；€(wěn)態(tài)失調(diào)的神經(jīng)疾病的一種有前途的干預(yù)措施。幾項研究一致認(rèn)為，增加微管蛋白乙?；赡苁侵委煱≒D和AD在內(nèi)的主要神經(jīng)退行性疾病的最終藥物。盡管有越來越多的證據(jù)表明其在神經(jīng)病理學(xué)擾動中的作用，但它是起保護(hù)作用還是破壞作用尚不清楚。雖然大多數(shù)研究都報道了缺乏α-微管蛋白乙?；谂两鹕≥S突運輸損傷和神經(jīng)元變性中的作用（如上所述），但也有相互矛盾的發(fā)現(xiàn)。這些不同的結(jié)果可能是由于神經(jīng)退行性模型的變化、分析的時間點、研究的疾病階段和疾病進(jìn)展的過程。在患病模型中觀察到的α-微管蛋白乙酰化的增加也可以被解釋為參與增強(qiáng)MT穩(wěn)定性以促進(jìn)精確軸突運輸?shù)谋Ｗo(hù)機(jī)制之一。??增強(qiáng)微管蛋白乙?；闹委煵呗訦DAC6抑制劑已經(jīng)反復(fù)證實，低水平的微管蛋白乙?；赡軐?dǎo)致神經(jīng)退行性疾病。可以通過利用微管蛋白乙?；鰪?qiáng)劑來嘗試解決這種情況。這可以通過阻斷那些負(fù)責(zé)其脫乙?；拿溉鏗DAC6和SIRT2來實現(xiàn)。Kawaguchi等人在Lewy體內(nèi)觀察到α-syn和HDAC6的共定位。另外的細(xì)胞培養(yǎng)和體內(nèi)研究揭示了HDAC6與K-63連接的多泛素化突變體DJ-1（與早期家族性帕金森病相關(guān)的蛋白質(zhì)）的偶聯(lián)，進(jìn)一步加強(qiáng)了HDAC6-介導(dǎo)的去乙?；谂两鹕≈械淖饔谩εR床帕金森病患者樣本的另一項轉(zhuǎn)錄組研究顯示，HDAC6水平增加了1.6倍。通過對7392個小分子的多維篩選，發(fā)現(xiàn)了第一個選擇性HDAC抑制劑——吐巴新tubacin。Tubacin僅靶向HDAC6，并對微管蛋白乙?；l(fā)揮作用，而對組蛋白沒有任何影響。Godena等人發(fā)現(xiàn)PD相關(guān)的LRRK2突變抑制軸突運輸并導(dǎo)致運動缺陷；發(fā)現(xiàn)HDAC6抑制劑如曲霉菌素A、tubstatinA（TBA）和SIRT2抑制劑AGK2可顯著逆轉(zhuǎn)這些變化。TBA介導(dǎo)的HDAC6的選擇性抑制已被證明對SNpc中的多巴胺能神經(jīng)元具有神經(jīng)保護(hù)作用，并可顯著防止毒性Ser129磷酸化α-syn的形成。此外，還觀察到伴侶介導(dǎo)的自噬激活顯著增強(qiáng)，神經(jīng)炎癥減少（通過降低星形膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)性）。此外，TBA通過調(diào)節(jié)過氧化物酶體2的乙?；饔?，減弱NLRP3炎癥小體的形成，從而減輕多巴胺能神經(jīng)退行性變和膠質(zhì)細(xì)胞增殖。蘆丁是一種天然類黃酮，據(jù)報道對帕金森病具有保護(hù)作用。一項新的研究表明，蘆丁介導(dǎo)的HDAC6抑制作用沒有任何毒性，從而顯著增加運動神經(jīng)元樣NSC34細(xì)胞中的α-微管蛋白乙酰化水平，揭示了一種新的機(jī)制方法。文拉法辛是一種抗抑郁藥，具有HDAC6抑制特性，在魚藤酮誘導(dǎo)的大鼠PD模型中，對紋狀體HDAC6的抑制增加了α-syn的自噬清除，恢復(fù)了失去的紋狀體多巴胺水平，并保留了多巴胺能神經(jīng)元。它所具有的抗抑郁活性也很重要，因為抑郁癥是PD中觀察到的最令人衰弱的非運動癥狀之一。T-3796106和T-3793168是兩種高效低毒的新型HDAC6抑制劑，即使在納摩爾濃度下也能顯著增加MT乙酰化。它們似乎挽救了Charcot-MarieTooth2F型原代神經(jīng)元培養(yǎng)模型中受損的軸突線粒體運輸。T-3793168在病理模型中顯著增強(qiáng)了線粒體的軸突順行和逆行流量，在野生型細(xì)胞中沒有顯示出任何作用。此外，這兩種藥物都能提高人體全血中α-微管蛋白乙酰化水平。泛HDAC抑制劑vorinostat（SAHA）在PD模型中挽救了α-syn誘導(dǎo)的多巴胺能變性，但其確切作用機(jī)制尚不清楚。由于它并不完全是HDAC6選擇性的，可能的機(jī)制是增加組蛋白和非組蛋白（如微管蛋白）的乙?；?。SAHA已著手進(jìn)行AD的1期臨床試驗（NCT03056495），并以非常小和最小的規(guī)模設(shè)計了一項針對PD患者的招募研究（NCT03977740）。另一種小分子HDAC6抑制劑ACY-1215使乙酰化微管蛋白水平增加，導(dǎo)致線粒體運輸?shù)乃俣群蛙壍篱L度同時顯著增加。新化合物N-[（1R，2R）-2-{3-[5-（二氟甲基）-1,3,4-惡二唑-2-基]-5-氧代-5H，6H，7H-吡咯并[3,4-b]吡啶-6-基}環(huán)己基]-2,2,3,3,3-五氟丙酰胺，簡稱T-518，是一種強(qiáng)效且高選擇性的HDAC6抑制劑，具有良好的臨床藥效學(xué)，可誘導(dǎo)P301S-tau轉(zhuǎn)基因小鼠海馬中微管蛋白乙?；娘@著增加。T-518為期兩周的口服治療顯示可以恢復(fù)軸突運輸并減少聚集的不溶性tau，使其成為后代的一種有希望的候選藥物。在HeLa細(xì)胞中用NCT-14b處理僅能提高α-微管蛋白乙酰化水平，證明它是一種高選擇性HDAC6抑制劑。對接模擬研究揭示了化合物“1-8-6”（苯并吡唑衍生物）與HDAC6的活性催化位點的假定拮抗相互作用，導(dǎo)致乙酰化α-微管蛋白的表達(dá)增強(qiáng)，使其成為未來臨床前試驗的有希望的候選者。在人類AML細(xì)胞中，與TBA相比，2-芐基氨基萘醌復(fù)合物更快地觸發(fā)微管蛋白的超乙酰化。維生素K3（2-甲基萘醌）也被發(fā)現(xiàn)在較低的微摩爾濃度下誘導(dǎo)α-微管蛋白的乙?；?，但它對HDAC6和HDAC8都有選擇性。Hye-Yun-Chae等人最近進(jìn)行了研究，它們通過HDAC6抑制和Hsp90抑制，確定了“化合物6e”的α-微管蛋白乙?；再|(zhì)。具有二苯基-氮雜環(huán)丁烷-2-酮支架的分子似乎具有雙重hHDAC6/hHDAC8抑制特性，因此增加了α-微管蛋白乙?；?。?SIRT2抑制劑SIRT2抑制劑是另一類可以增強(qiáng)α-微管蛋白乙?；乃幬?，因此可能是MT乙酰化嚴(yán)重受損的神經(jīng)元條件下的神經(jīng)保護(hù)劑。在散發(fā)性帕金森病患者來源的細(xì)胞中觀察到的NAD+代謝改變導(dǎo)致SIRT2的激活，SIRT2隨后降低乙?；⒐艿鞍椎乃?，并導(dǎo)致錯誤折疊蛋白的運輸和清除失衡，損害MT組裝和神經(jīng)元自噬流量。在這些細(xì)胞中敲除SIRT2可以逆轉(zhuǎn)這種情況并促進(jìn)神經(jīng)元存活?；衔颕CL-SIRT078通過誘導(dǎo)微管蛋白乙?；虵OXO3a積累，從神經(jīng)元死亡中拯救乳氨酸誘導(dǎo)的N27細(xì)胞系。DNA結(jié)合抑制劑2（InhibitorofDNAbinding2，Id2）通過與α-微管蛋白中間結(jié)構(gòu)域結(jié)合，競爭性阻斷SIRT2和α-微管素之間的相互作用，從而增加αK40乙?；?。上調(diào)Id2可能是增強(qiáng)α-微管蛋白乙?；囊环N新策略。此外，Id2通過誘導(dǎo)Neurogenin2的上調(diào)來促進(jìn)神經(jīng)元的軸突生長，使其成為具有微管蛋白或軸突缺陷的神經(jīng)疾病的潛在治療靶點。AGK2（一種丙烯酰胺衍生物）處理通過增強(qiáng)牛腦中的α-微管蛋白乙?；T導(dǎo)MT穩(wěn)定性的劑量依賴性增加。AGK2是喹啉衍生物，是SIRT2脫乙酰酶的有效抑制劑。AGK2和AK1拯救α-syn介導(dǎo)的對背內(nèi)側(cè)多巴胺神經(jīng)元的毒性。AK7是另一種具有a3-苯磺酰胺基苯基核心的選擇性SIRT2抑制劑，可增加MPTP治療小鼠紋狀體中乙?；?微管蛋白的水平。AK7也是HD的神經(jīng)保護(hù)劑，可減少神經(jīng)化學(xué)和氧化還原功能障礙，并改善MPTP誘導(dǎo)的PD小鼠模型的行為缺陷。在MCF-7細(xì)胞系中，噻吩并嘧啶酮衍生物通過選擇性SIRT2抑制誘導(dǎo)α-微管蛋白的超乙?；?。最近發(fā)現(xiàn)了一種非常相似的衍生物Thieno[3,2-d]嘧啶衍生物，作為一種新型LRRK2抑制劑，它對野生型和G2019S突變體LRRK2都具有抑制作用。了解其參與微管蛋白結(jié)合和乙?；赡苡兄趯⑵渥鳛榕两鹕〉暮蜻x治療藥物。AK1可顯著恢復(fù)散發(fā)性帕金森病雜合體中的α-微管蛋白乙?；д{(diào)，證明其是治療MT網(wǎng)絡(luò)損傷的可行選擇。此外，它改善了MAPs（如生理性tau和α-syn）與α-微管蛋白的相互作用，產(chǎn)生穩(wěn)定的MTs，表明其在PD中具有保護(hù)作用。一種硫代乙?；奈咫腨KK（ε-thioAc）AM是SIRT2的有力競爭性抑制劑，它增加了PC12細(xì)胞中α-微管蛋白的乙?；KK（ε-thioAc）AM也誘導(dǎo)PD患者血清SIRT2的酶活性降低30%。這表明YKK（ε-thioAc）AM可能是靶向SIRT2的另一種PD治療平臺。γ-芒果苷是芒果藤的衍生物，通過選擇性和強(qiáng)抑制SIRT2，誘導(dǎo)MDA-MD-231和MCF-7細(xì)胞中α-微管蛋白乙?；脑黾?。γ-芒果苷在6-OHDA誘導(dǎo)的PD模型中也通過調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激顯示出顯著的神經(jīng)保護(hù)作用。額外的數(shù)據(jù)證明了其在帕金森病模型中的α-微管蛋白乙?；匦裕约捌鋵︸R達(dá)蛋白結(jié)合和線粒體運動的后續(xù)影響，對于將SIRT2抑制劑識別為預(yù)防帕金森病進(jìn)展的一類治療品系可能是富有成效的。??結(jié)論盡管對α-微管蛋白K40乙?；M(jìn)行了十年的研究，但其在MT組裝和功能中的作用仍然是一個新興的概念。此外，HDAC6或SIRT2抑制劑對神經(jīng)系統(tǒng)疾病的確切神經(jīng)保護(hù)作用尚不清楚。神經(jīng)保護(hù)作用是由增強(qiáng)的α-微管蛋白乙?；饔眠€是其他亞細(xì)胞靶標(biāo)的乙?；饔靡鸬?，仍然存在疑問和爭議。需要進(jìn)一步研究HDAC6和SIRT2活性與神經(jīng)元中α-微管蛋白乙酰化的關(guān)系。例如，在最近的一項研究中，SIRT2的抑制是通過在SH-SY5Y細(xì)胞中轉(zhuǎn)染miR-212-5p來實現(xiàn)的；結(jié)果，觀察到p53的乙酰化增強(qiáng)，但沒有報道α-微管蛋白乙酰化的狀態(tài)。乙?；痯53介導(dǎo)的自噬流量增加，體內(nèi)記錄了多巴胺能神經(jīng)元的神經(jīng)保護(hù)作用。因此，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，獲得可靠和準(zhǔn)確的結(jié)果，以共同得出α-微管蛋白乙?；c神經(jīng)保護(hù)之間的緊密聯(lián)系，不僅限于PD，而且在其他神經(jīng)退行性疾病中也是如此。這種“隱藏的”PTM將改變神經(jīng)系統(tǒng)疾病甚至其他表現(xiàn)出明顯缺乏乙酰化MT的疾病的治療規(guī)則。調(diào)節(jié)MT乙?；梢曰謴?fù)重要細(xì)胞器在神經(jīng)元中的軸突運輸，這一發(fā)現(xiàn)表明，在神經(jīng)退行性疾病模型中揭示微管蛋白乙酰化的其他分子方面，將為更好的神經(jīng)退行性病變治療設(shè)計和治療策略鋪平道路。2024年01月27日2291
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 《JAMA·神經(jīng)病學(xué)》：警惕！科學(xué)家首次證實，使用抗癲癇藥物與帕金森病風(fēng)險增加80%有關(guān)帕金森?。≒D）是常見的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病之一，主要表現(xiàn)為運動功能障礙，嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量。近些年來，帕金森病的發(fā)病率和患病率都有上升趨勢。據(jù)統(tǒng)計，我國65歲以上人群患病率為1.7%，到2030年我國將有500萬帕金森病患者【1】，會造成巨大的社會和醫(yī)療負(fù)擔(dān)。因此，如何有效識別PD患者和降低PD發(fā)病風(fēng)險，近年來成為許多科研人員的探討熱點。此前有研究指出PD的發(fā)病可能與癲癇相關(guān)【2】，但機(jī)制尚未明確。另一方面，由于癲癇患者需要長期服用抗癲癇藥物（AED），有人指出AED的使用，而非癲癇本身，可能直接增加特發(fā)型PD的發(fā)病風(fēng)險，但這一猜想尚未得到基礎(chǔ)或臨床研究的支持。近日，來自英國倫敦瑪麗女王大學(xué)的Belete等人，在JAMANeurology上發(fā)表了最新研究成果【3】。他們采用病例對照研究方法，對比了UKBiobank數(shù)據(jù)庫中PD組和對照組，發(fā)現(xiàn)抗癲癇藥物（AED）處方與PD的發(fā)病風(fēng)險增加80%相關(guān)（OR：1.80）。此外，他們還觀察到處方數(shù)量增加和抗癲癇藥物聯(lián)用與更高的PD發(fā)病風(fēng)險相關(guān)。這一研究首次發(fā)現(xiàn)了常用AED和PD的關(guān)系，為AED能否引起特發(fā)型PD這一問題帶來全新解答。論文標(biāo)題截圖Belete等人主要采用UKBiobank中的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。UKBiobank是英國的一項大型隊列研究，其中包括50多萬人的健康數(shù)據(jù)。本研究PD的診斷依據(jù)來自醫(yī)院事件統(tǒng)計系統(tǒng)（HES）中的記錄，其中包括一部分自述有PD診斷的患者?？拱d癇藥物方面，他們主要關(guān)注四種在英國常用的藥物：丙戊酸鈉、拉莫三嗪、卡馬西平和左乙拉西坦。最終，1443名記錄完整的PD患者被納入PD組，在控制基線水平的條件下，8598名非PD受試者作為對照組。兩組患者AED的用藥情況研究者們主要采用巢式病例對照的方法，首先對比了兩組患者服用AED以及癲癇診斷的情況。PD組中62人（4.3%）在診斷為PD之前有AED處方記錄，對照組中則有211人有AED處方記錄（2.5%）。PD組中被診斷為癲癇的患者共63人（4.4%），對照組為113人（1%）。之后Belete等人分析了AED和PD之間的相關(guān)性。總體結(jié)果顯示，服用任意AED的情況下患PD的風(fēng)險為對照組的1.8倍（OR值為1.80）。單一藥物層面，拉莫三嗪（OR值2.83）、左乙拉西坦（OR值3.02）和丙戊酸鈉（OR值3.82）服用史均和PD發(fā)病風(fēng)險明確相關(guān)，而卡馬西平服用史與PD發(fā)病之間關(guān)系不能確定（OR值1.43，p=0.07）。AED藥物對PD發(fā)病風(fēng)險的影響研究者們分析了多種AED藥物聯(lián)用對于PD發(fā)病風(fēng)險的影響。結(jié)果顯示和服用單個AED相比，多種藥物聯(lián)用對PD的OR值顯著升高。此外，他們將患者的AED處方數(shù)量按百分位數(shù)劃為四個范圍，分析了AED處方數(shù)量變化對PD發(fā)病風(fēng)險的影響，結(jié)果提示隨著AED處方數(shù)量增加，OR值也逐漸增加。上述結(jié)果提示服用AED種類和數(shù)量增加，對PD發(fā)病風(fēng)險的影響越顯著。AED藥物聯(lián)用和處方數(shù)量對PD發(fā)病風(fēng)險的影響看到這里大家可能不禁會問：AED引起PD發(fā)病率升高是否和癲癇本身有關(guān)？在沒有癲癇的情況下，AED是否還會影響PD的發(fā)病風(fēng)險？研究者們通過控制模型癲癇以及其他與癲癇相關(guān)的因素（年齡、性別）后，發(fā)現(xiàn)丙戊酸鈉和PD發(fā)病風(fēng)險的關(guān)系仍然明顯。這一結(jié)果提示了AED，尤其是丙戊酸鈉，與PD發(fā)病風(fēng)險直接相關(guān)。排除癲癇因素后，AED對于PD發(fā)病風(fēng)險的影響B(tài)elete等人同樣對這一模型進(jìn)行了敏感度分析。首先他們限制了AED處方到PD診斷的時間長度。分別排除診斷前1年、2年和5年的處方進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)除卡馬西平外，其余AED服用情況與PD發(fā)病風(fēng)險之間仍顯著相關(guān)。不同時間范圍內(nèi)服用AED與PD發(fā)病風(fēng)險之間的關(guān)系之后，他們對PD患者的診斷加以限制，僅納入HES中獲得醫(yī)生診斷的PD患者和曾服用過兩種及以上治療PD藥物的患者，之后對這一部分患者進(jìn)行AED的相關(guān)性分析。和之前排除癲癇因素的情況類似，其他AED藥物和PD發(fā)病的關(guān)系無法確定，但丙戊酸鈉仍與PD發(fā)病風(fēng)險顯著相關(guān)。限制PD患者范圍情況下，AED與PD發(fā)病風(fēng)險之間的關(guān)系總的來說，本研究首次證實了服用AED會增加PD發(fā)病風(fēng)險，且服用AED種類和數(shù)量越多，對PD發(fā)病風(fēng)險的影響越明顯。此外，限制模型中癲癇、服藥時間長度和PD診斷的情況下，服用AED仍能顯著增加PD的發(fā)病風(fēng)險，其中相關(guān)性最強(qiáng)的是丙戊酸鈉。這一發(fā)現(xiàn)為AED和特發(fā)型PD的關(guān)系提供了新的證據(jù)。此研究不僅在臨床上提示了AED與PD之前的關(guān)聯(lián)，也將引起關(guān)于AED如何影響多巴胺傳導(dǎo)通路的深入探討，相關(guān)的基礎(chǔ)研究可能打開對于PD發(fā)病機(jī)制的全新領(lǐng)域。讓我們期待關(guān)于這一話題的更多研究成果。參考文獻(xiàn)：1.中國帕金森病治療指南（第四版），2020.2.SimonetC,BestwickJ,JitlalM,etal.AssessmentofRiskFactorsandEarlyPresentationsofParkinsonDiseaseinPrimaryCareinaDiverseUKPopulation.?JAMANeurol.2022;79(4):359-369.3.BeleteD,JacobsBM,SimonetC,etal.AssociationBetweenAntiepilepticDrugsandIncidentParkinsonDiseaseintheUKBiobank.?JAMANeurol.2022;10.1001/jamaneurol.2022.4699.2023年01月19日999
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 NatRevNeurosci全面綜述：星形膠質(zhì)細(xì)胞在AD、PD等神經(jīng)退行性疾病中的作用機(jī)制越來越多的人認(rèn)識到，非神經(jīng)細(xì)胞參與了多種神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生、發(fā)展和病理。本文綜述了星形膠質(zhì)細(xì)胞在阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病和肌萎縮性側(cè)索硬化癥等疾病中的作用。闡述了神經(jīng)退行性疾病進(jìn)展過程中星形膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)特征如何改變，并且可能與功能改變有關(guān)。2022年11月23日36466
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黃越主治醫(yī)師 北京天壇醫(yī)院 神經(jīng)病學(xué)中心 我們看到澳大利亞悉尼Westmead醫(yī)院神經(jīng)科AlessandroFois醫(yī)生第45期的文獻(xiàn)閱讀及點評，我們深以為同，故將其翻譯成中文，以饗讀者。本期中包括兩篇關(guān)于運動對于帕金森病死亡率影響的論文；一篇白質(zhì)高信號和帕金森病進(jìn)展的關(guān)系；一篇基因治療對于帕金森病的效果分析；一篇論文關(guān)注于帕金森病中的言語障礙。我們希望您喜歡我們所選的目前研究進(jìn)展，期待著您的評論和反饋。關(guān)鍵詞：帕金森病，死亡率，Covid19,語言亞型，生物標(biāo)記物01《MovementDisorders》:英國大型隊列研究顯示帕金森病患者的死亡率：其時間趨勢與疾病持續(xù)時間的關(guān)系這項關(guān)于時間趨勢和與疾病持續(xù)時間關(guān)系的英國研究評估了2006-2016年期間診斷為帕金森癥的10,104名年齡大于50歲的患者中死亡率的縱向變化。同時使用55,664名來自健康改善網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的對照數(shù)據(jù)用于比較。在根據(jù)年齡、性別、診斷時間、社會貧困和吸煙等因素進(jìn)行調(diào)整后，帕金森患者的總體死亡率與對照組（非帕金森患者組）相比略有增加（死亡率比為1.14[95%CI1.03-1.19]）而在帕金森癥確診后的五年內(nèi)，每1000人每年的調(diào)整死亡率從43增加到了75。點評：帕金森患者經(jīng)常詢問（或擔(dān)心）帕金森病的預(yù)后，特別是在沒有改善疾病的藥物的情況下，他們所能做的改善癥狀的事情是否有益處。Okunoye及其同事對第一個問題提供了一些見解，他們使用來自英國初級保健，在2007年至2016年之間進(jìn)行了縱向登記的數(shù)據(jù)觀察，與非帕金森患者對照相比，帕金森患者死亡率僅小幅增加（調(diào)整后的死亡率比1.14），研究指出：診斷出患有帕金森僅與死亡率的小幅增加有關(guān)原文：MortalityofPeoplewithParkinson'sDiseaseinaLargeUK-BasedCohortStudy:TimeTrendsandRelationshiptoDiseaseDuration.OkunoyeO,HorsfallL,MarstonL,WaltersK,SchragA.2021Dec.doi:10.1002/mds.28727.02《JAMANeurology》：運動（包括運動量和運動次數(shù)）與帕金森病全因死亡率的關(guān)系這項研究使用基于人群統(tǒng)計的韓國健康保險中的10,699名帕金森患者的數(shù)據(jù)來探討運動與患者死亡率之間的關(guān)系。其中1823人在8年的隨訪期間死亡。與不運動的患者相比，進(jìn)行輕度、中度和劇烈運動的患者死亡率降低（HR分別為0.81[95%CI0.73–0.90]、0.66[0.55–0.78]和0.80[0.69–0.93]）?？傔\動量與死亡率之間呈反向關(guān)聯(lián)。此外，在診斷為帕金森癥之前和之后都保持進(jìn)行輕度、中度和劇烈體力活動的個體死亡率降低尤其顯著（HR分別為0.76[95%CI0.66–0.89]、0.49[0.32–0.75]和0.66[0.50–0.88]）。而那些僅在被診斷患有帕金森癥后才開始進(jìn)行運動的人的死亡率仍然低于不運動的人（0.86[0.78-0.98]、0.69[0.57-0.83]和0.82[0.70-0.97]）。點評：Yoon及其同事使用韓國國家登記數(shù)據(jù)來證明帕金森患者的死亡率大致相似（每1000人每年24-53人）。在運動較多的帕金森患者（例如快走30分鐘，每周5次），包括僅在診斷后才開始運動的患者，觀察到死亡率降低。研究指出：帕金森病患者的身體鍛煉與死亡率的降低有關(guān)。原文：AssociationofPhysicalActivity,IncludingAmountandMaintenance,WithAll-CauseMortalityinParkinsonDisease.YoonSY,SuhJH,YangSN,HanK,KimYW.2021Dec1|doi:10.1001/jamaneurol.2021.3926.03《JAMANeurology》：流感和其他感染后帕金森病的長期風(fēng)險在丹麥國家患者登記處的10,271名帕金森患者數(shù)據(jù)和51,355名對照數(shù)據(jù)中探索了在十年以上時間前患有流感和其他感染對于帕金森癥發(fā)展影響。在任何時間診斷出的流感與在10年后確診為帕金森癥患者之間存在聯(lián)系（OR1.73[95%CI1.11–2.71]）；當(dāng)流感感染時間被限制在流感活動最高的月份（1.52[0.80-2.89]）時，確診幾率沒有顯著增加（更寬的置信區(qū)間寬度）。10年前以上的任何感染與帕金森癥的確診之間沒有顯著關(guān)聯(lián)（OR1.04[95%CI0.98–1.10]）；在幾種特定感染后5年內(nèi)確診為帕金森癥的幾率會增加，但當(dāng)這些感染發(fā)生在10年以前或更久時不會持續(xù)存在。點評：在1918年流感大流行導(dǎo)致腦炎后出現(xiàn)的帕金森病流行之后，關(guān)于感染與帕金森病發(fā)展的病理一直備受爭議，考慮到當(dāng)前的新冠疫情大流行，這一點尤其受到關(guān)注。本研究使用丹麥國家登記數(shù)據(jù)觀察得出10多年來流感感染后患帕金森癥風(fēng)險增加（OR1.73）。作者有理由認(rèn)為，過去的流感暴露與患帕金森癥之間的因果關(guān)系比反向因果關(guān)系更有可能；例如一種亞臨床的帕金森早期癥狀在帕金森癥確診前十多年增加了患者對流感的易感性。這些數(shù)據(jù)表明病毒大流行帶來的另一個潛在的長期風(fēng)險，即：全球帕金森病患病上升。原文：Long-termRiskofParkinsonDiseaseFollowingInfluenzaandOtherInfections.CocorosNM,SvenssonE,SzépligetiSK,VestergaardSV,SzentkútiP,ThomsenRW,BorghammerP,S?rensenHT,HendersonVW.2021Dec1|doi:10.1001/jamaneurol.2021.3895.04《JAMANeurology》：白質(zhì)高信號與帕金森病病理和進(jìn)展的關(guān)系這是一項基于社區(qū)的隊列研究，調(diào)查了腦白質(zhì)高信號（WMHs）負(fù)擔(dān)是否與4427名帕金森病患者的進(jìn)展相關(guān)，這些患者被招募到三個持續(xù)跟進(jìn)的小組中，這些小組分別于1994年、1997年和2004年開始招募，平均隨訪時間為7.5年（直到死亡）。通過每年使用統(tǒng)一帕金森病評定量表中的26項進(jìn)行改良運動部分來對患者的癥狀進(jìn)行評估。分析了516名死者（70.5%為女性，平均死亡年齡為90.2歲）的死后和腦部MRI數(shù)據(jù)。較高的WMH負(fù)擔(dān)與較快的帕金森病發(fā)展相關(guān)（p=0.002）。當(dāng)控制腦血管疾病病理時，這種關(guān)聯(lián)的衰減比控制神經(jīng)退行性疾病時更大，但仍然顯著。點評：在大腦MRI上檢測到WMHs對帕金森病患者意味著什么？許多神經(jīng)科門診的會診都涉及到這個問題。過去的研究已經(jīng)證明，這與中風(fēng)和癡呆風(fēng)險有關(guān)。Oveisgharan及其同事使用來自美國社區(qū)隊列研究的縱向數(shù)據(jù)證明了這些病變與在WMHs負(fù)擔(dān)較高的參與者中觀察到的更快速進(jìn)展的帕金森?。ㄍㄟ^連續(xù)UPDRS測量）的運動功能減退相關(guān)。在沒有改善疾病藥物的情況下，是否可以通過控制血管危險因素以更好地改善帕金森癥的運動預(yù)后呢，這是一個需要臨床醫(yī)生在從業(yè)時關(guān)注的問題。原文：AssociationofWhiteMatterHyperintensitiesWithPathologyandProgressionofParkinsonisminAging.OveisgharanS,YuL,PooleVN,EviaAM,BarnesLL,SchneiderJA,ArfanakisK,BennettDA,BuchmanAS.2021Dec1|doi:10.1001/jamaneurol.2021.3996.05《Neurology》:AADC基因治療中晚期帕金森病的安全性本報告描述了AADC基因治療的開放標(biāo)簽PD-1101試驗用于治療中度晚期帕金森和運動波動癥患者的3年安全性和臨床結(jié)果。治療VY-AADC01通過雙側(cè)、術(shù)中MRI引導(dǎo)的殼核輸注方法實施，劑量分為三組：≤7.5×1011，≤1.5×1012和≤4.7×1012的載體基因組（每劑5名患者）。沒有由于VY-AADC01而引起嚴(yán)重不良事件的報告。兩個高劑量組在36個月時，對帕金森藥物的需求減少了21-30%。三個劑量組在12，24和36個月時，與基線相比，運動功能、整體改善印象和QOL的標(biāo)準(zhǔn)測量值穩(wěn)定或改善。點評：對于帕金森癥的基因治療距離實際應(yīng)用越來越近了。這個小型一期研究招募了15名患有帕金森病和嚴(yán)重運動波動癥狀的患者參與，并將他們隨機(jī)分配到使用MRI引導(dǎo)下注射三種攜帶AADC基因的腺相關(guān)病毒載體中的其中一種。AADC酶負(fù)責(zé)將左旋多巴轉(zhuǎn)化為多巴胺，而表達(dá)該基因的黑質(zhì)紋狀體神經(jīng)元在帕金森病中受到影響產(chǎn)生退化。研究人員發(fā)現(xiàn)殼核AADC活性增加（由FDOPAPET測量）和運動功能改善的關(guān)系可以甚至長達(dá)36個月，特別是在基因較高劑量情況下，效果尤其明顯。四名參與者有嚴(yán)重的不良事件，但沒有一個歸因于病毒載體。作者指出，需要進(jìn)一步的假手術(shù)試驗來證明治療效果，以避免安慰劑效應(yīng)。原文：SafetyofAADCGeneTherapyforModeratelyAdvancedParkinsonDisease:Three-YearOutcomesFromthePD-1101Trial.ChristineCW,RichardsonRM,VanLaarAD,ThompsonME,FineEM,KhwajaOS,LiC,LiangGS,MeierA,RobertsEW,PfauML,RodmanJR,BankiewiczKS,LarsonPS.?2022Jan4;|doi:10.1212/WNL.0000000000012952.06《Neurology》：定義新發(fā)帕金森病的言語亞型：對長期左旋多巴治療的反應(yīng)通過分析新發(fā)的帕金森患者記錄的語音數(shù)據(jù)，以確定語音亞型并調(diào)查他們對多巴胺能治療的反應(yīng)；69名接受穩(wěn)定多巴胺能藥物治療的參與者和14名未經(jīng)治療的對照組參與者完成了12個月的隨訪。以此確定了三種不同的語音亞型，即韻律、發(fā)聲韻律和發(fā)音韻律（prosodic,phonatory-prosodic,andarticulatory-prosodic），它們的患病率、癥狀持續(xù)時間和運動嚴(yán)重程度相似。音高單一和發(fā)音模糊在每個亞型中都很常見，與韻律亞型相比，以發(fā)聲困難為主的發(fā)聲韻律亞型和以不精確輔音發(fā)音為特點的發(fā)音韻律亞型的言語障礙更為嚴(yán)重。帕金森病言語障礙的臨床特征包括：1)韻律亞型在女性和年輕患者中的流行；2)男性患病率、年齡較大、軸向步態(tài)癥狀更嚴(yán)重和發(fā)音韻律亞型認(rèn)知表現(xiàn)更差；3)中等年齡狀態(tài)，主要是男性，并保留了發(fā)音韻律亞型的認(rèn)知表現(xiàn)。在未經(jīng)治療的對照組中，語音在1年內(nèi)顯著惡化，但在韻律和發(fā)音韻律亞型患者中長期服用多巴胺能藥物后保持穩(wěn)定，而在發(fā)聲韻律亞型患者中顯著改善。點評：Rusz及其同事對帕金森病患者進(jìn)行了自動語音分析，記錄了語音樣本，經(jīng)過計算分析以提取預(yù)定義的參數(shù)，例如基頻變化（單音的測量），倒譜峰值突出（發(fā)音困難的測量）。Rusz及其同事對這些數(shù)據(jù)應(yīng)用了無監(jiān)督聚類分析，以確定對左旋多巴有不同反應(yīng)的帕金森癥語言的三種亞表型—以發(fā)音困難為主的聚類，“發(fā)聲韻律亞型”，在使用左旋多巴時的語音改善效果最好。在“自動語音分析...”中，研究人員比較了帕金森患者和對照組，發(fā)現(xiàn)自動分析可以區(qū)分患者和對照組。奇怪的是，與過去的研究（例如PirkerW.MovDisord2003;18:S43-51）所顯示出的言語障礙（通過UPDRS子分?jǐn)?shù)測量）和紋狀體結(jié)合之間的較為明顯的相關(guān)性。相比，這次的研究所提取的語音參數(shù)的嚴(yán)重程度與紋狀體多巴胺能損失程度（通過DAT-SPECT測量）之間的相關(guān)性通常很差。只有在男性亞組中，單核素與紋狀體攝取相關(guān)。這是一項令人興奮的技術(shù)，但可能需要進(jìn)一步的工作來確定與帕金森癥更緊密相關(guān)的其他客觀聲學(xué)參數(shù)。另外，中國人的語系和西方人不一樣，是否存在同樣的三種亞型尚不明了。原文:DefiningSpeechSubtypesinDeNovoParkinsonDisease:ResponsetoLong-termLevodopaTherapy.RuszJ,TykalovaT,NovotnyM,ZogalaD,SonkaK,RuzickaE,DusekP.2021.Nov.23|doi:10.1212/WNL.0000000000012878.參考網(wǎng)站：parkinsonsdisease-SearchResults-PubMed(nih.gov)www.researchreview.com.au翻譯：張盤編輯：楊青審校：黃越2022年05月27日250
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