帕金森病（PD）是一種進行性神經退行性疾病，其特征是多巴胺能神經元的喪失。該疾病的一個典型病理特征，是錯誤折疊并聚集的α-突觸核蛋白形成神經元內的路易小體。這些不溶性聚集體可以釋放到細胞外空間，在鄰近細胞中誘導更多致病性蛋白的聚集。神經膠質細胞，尤其是星形膠質細胞，在清除細胞外α-突觸核蛋白聚集物方面發揮著積極作用。因此，這些細胞功能的障礙可能會促進 PD的發生和進展。
意大利布雷西亞大學 Filippini 等人的既往研究表明，胞外伴侶蛋白 clusterin（Clu）能夠干擾星形膠質細胞對 α-突觸核蛋白的攝取。研究中收集的數據揭示了 LRRK2 G2019S 突變、clusterin 調控異常與星形膠質細胞介導的 α-突觸核蛋白纖維攝取受損之間的緊密聯系。這項研究的意義在于，它將帕金森病中已知的遺傳風險因素與調控膠質細胞清除有害蛋白聚集物的關鍵通路聯系起來，從而為理解推動疾病惡化的深層機制提供了全新的視角。
當前統計數據顯示，大約 10–13% 的帕金森病（PD）病例可直接歸因于基因突變，而其余約 90% 的病例則被歸類為散發性，由環境因素與個體內在生物學易感性的復雜交互共同導致。在這些遺傳因素中，LRRK2 基因突變（該基因編碼多結構域支架蛋白——富含亮氨酸重復的蛋白激酶 2）是最常見的家族性突觸核蛋白病遺傳原因。其中最引人關注的是 G2019S 突變，因為它會 增強 LRRK2 的激酶活性，擾亂內吞-溶酶體系統及線粒體功能，最終導致 α-突觸核蛋白清除受損。攜帶該突變的個體通常表現為遲發性常染色體顯性帕金森綜合征。
為了研究 LRRK2 G2019S 如何影響星形膠質細胞處理 α-突觸核蛋白，研究者從 LRRK2 G2019S 基因敲入小鼠和 野生型（WT）小鼠中分離出原代星形膠質細胞。作為實驗模型的初步驗證，他們使用了 StressMarq 公司提供的 小鼠 α-突觸核蛋白預形成纖維（目錄號 SPR 324），用來評估纖維的攝取情況。這些纖維被標記上 pHrodo 熒光染料，當進入酸性環境時其熒光強度會增強，使研究人員能夠實時觀察并定量測定其通過 內吞 溶酶體途徑進入細胞的過程。
來自 LRRK2 G2019S 小鼠的星形膠質細胞吞入 α 突觸核蛋白纖維的能力顯著低于野生型（WT）星形膠質細胞。更重要的是，這一現象也與先前研究的結果一致：G2019S 突變會導致 α 突觸核蛋白清除能力受損。吞噬量的下降表明星形膠質細胞的降解能力可能受到影響，從而增加細胞外 α 突觸核蛋白的累積，并進一步促進這些致病性蛋白“種子”在神經元之間的傳播。
為了確定 LRRK2 G2019S 星形膠質細胞中對 α?突觸核蛋白纖維的攝取減少，是否與分子伴侶蛋白 clusterin（Clu）水平的變化有關，研究者對來自 LRRK2 G2019S 和野生型小鼠模型的腦組織切片進行了免疫染色。結果發現，與野生型相比，突變小鼠大腦中所有可檢測形式的 Clu 蛋白水平均升高，包括細胞內的前體形式（preClu）、裂解后的蛋白鏈，以及條件培養基中釋放到細胞外的蛋白。進一步的免疫染色分析顯示，這種 Clu 的升高主要集中在星形膠質細胞中，而星形膠質細胞是大腦中 clusterin 的主要來源。
相比之下，對 LRRK2 敲除小鼠組織的分析卻呈現相反結果：在對腦組織切片進行共聚焦成像及對星形膠質細胞裂解物進行免疫印跡的實驗中，與野生型樣本相比，Clu 水平明顯下降。這些發現支持了這樣一種模型：clusterin 的豐度是在 LRRK2 的下游、并以基因型依賴方式受到調控的。此外，當結合以往研究（顯示 clusterin 能與 α?突觸核蛋白纖維結合并限制其被星形膠質細胞內吞）一起考慮時，這種調控關系的重要性進一步凸顯。綜上所述，這些證據表明，在 LRRK2 突變的星形膠質細胞中，異常的 Clu 水平可能直接導致 G2019S 模型中所觀察到的纖維攝取受損。
為探究 Clu 的 mRNA 水平與蛋白質豐度不一致的原因——即 LRRK2 對 clusterin 的調控可能發生在轉錄之后而非基因表達層面——Filippini 等人在研究中加入了嘌呤霉素摻入實驗。該實驗顯示，LRRK2 G2019S 突變會增強星形膠質細胞中整體蛋白質的翻譯水平。然而，后續實驗排除了經典翻譯調控因子 4E?BP 的參與，這表明 LRRK2 通過其他機制影響蛋白質合成
為了尋找可能調控 clusterin 的轉錄后調節因子，研究者利用在線數據庫篩選了預測可靶向 Clu mRNA 的 microRNA（miRNA）。在原代星形膠質細胞的表達分析中，miR?22?5p 被確認是對基因型變化最為敏感的候選分子。事實上，與野生型相比，miR?22?5p 在 LRRK2 敲除星形膠質細胞中水平升高，而在 LRRK2 G2019S 星形膠質細胞中則降低。熒光素酶報告實驗進一步證實了 Clu mRNA 與 miR?22?5p 模擬物之間的直接結合，從而確認 miR?22?5p 是 clusterin 的真正翻譯調控因子。
在功能層面上，在原代星形膠質細胞中過表達 miR?22?5p 模擬物，會降低 preClu 和裂解形式的 clusterin 蛋白水平，而不會減少 Clu mRNA 的表達水平，這與翻譯抑制的作用模式一致。關鍵的是，當在 LRRK2 G2019S 星形膠質細胞中恢復 miR?22?5p 的水平時，它們對 pHrodo 標記的 α?突觸核蛋白纖維的攝取有所增加。這一變化表現為細胞內熒光累積曲線往右移動，相比對照組，顯示細胞吞入纖維的能力變強。
綜合來看，這些數據支持這樣一種機制模型：在 LRRK2 G2019S 星形膠質細胞中，失調的 miR?22?5p 導致 clusterin 水平升高，從而限制這些細胞對 α?突觸核蛋白纖維的內吞能力。通過使 miR?22?5p 表達恢復正常，可降低 clusterin 的含量并改善星形膠質細胞對細胞外纖維的清除，將 microRNA 介導的翻譯調控直接與膠質細胞對致病性 α?突觸核蛋白“種子”的處理聯系起來。
總結
Filippini 等人提出了一個由 LRRK2?miR?22?5p?clusterin 構成的機制通路，該通路調控星形膠質細胞對致病性 α?突觸核蛋白纖維的吞噬。在這一模型中，LRRK2 的 G2019S 突變會增強整體蛋白翻譯水平，同時抑制 miR?22?5p 的表達。miR?22?5p 的降低解除其對 clusterin 翻譯的抑制作用，使 clusterin 在星形膠質細胞中的蛋白水平升高。這種升高限制了纖維的內吞，并削弱了星形膠質細胞對細胞外 α?突觸核蛋白種子的清除能力。
重新引入 miR?22?5p 可使 G2019S 星形膠質細胞中的 clusterin 水平恢復正常，并重新建立其對纖維的吞噬功能，證明該 miRNA 與星形膠質細胞蛋白穩態之間存在直接的功能聯系。這些結果說明，作為帕金森病的關鍵遺傳風險因素，LRRK2 突變會以破壞蛋白質處理途徑的方式發揮作用，并可能放大細胞外纖維負擔、促進病理擴散。
總體而言，該研究將 LRRK2?clusterin 軸定位為增強星形膠質細胞清除 α?突觸核蛋白的潛在治療靶點。通過調控 miR?22?5p 或直接靶向 clusterin，有望在攜帶 PD 相關 LRRK2 突變的個體中恢復纖維攝取機制。未來研究需要評估 LRRK2 激酶抑制劑、基于 miRNA 的治療策略或其他調節此通路的方式是否能夠減少 α?突觸核蛋白病理擴散，并最終改變疾病進程。
StressMarq Biosciences 提供種類豐富的α?突觸核蛋白、tau、淀粉樣 β (Aβ) 以及 TDP?43 蛋白產品，以支持前沿神經科學研究。產品線涵蓋寡聚體、原纖維和單體蛋白制備物，以及配套的抗體、試劑盒和小分子化合物。歡迎訪問我們的網站，了解更多產品信息，并查看最新的科研論文，這些研究均采用了我們專門開發的蛋白產品。
參考文獻
Astrocytes carrying LRRK2 G2019S exhibit increased levels of clusterin chaperone via miR-22-5p and reduced ability to take up α-synuclein fibrils. Filippini, A. et al. Acta Neuropathol Commun. 2025.
更多產品詳情，請聯系StressMarq 中國獨家代理?欣博盛生物
全國服務熱線:4006-800-892 郵箱:market@neobioscience.com
深圳:0755-26755892 QQ: 1030564316
北京:010-88594029 QQ: 1627343418
上海:021-34613729 QQ: 3196652930
廣州:020-87615159 香港:852-69410778