摘要
帕金森病(Parkinson''sdisease,PD)是一种常见的神经退行性疾病。PD典型的临床特征包括运动迟缓、静止性震颤和肌肉强直，以及姿势不稳等，并伴随一些非运动症状。PD病理改变是黑质致密部的多巴胺能神经元丢失，以及神经元中α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)聚集形成路易小体。 PD的发病机制尚不清楚，目前已经确定了遗传因素与家族性PD发病有关，如富亮氨酸重复激酶2(Leucine-richrepeatkinase2,LRRK2和DJ-1。此外环境因素也参与PD的发生发展。氧化应激在PD多巴胺能神经元变性中起重要作用，神经元中氧化还原紊乱会引起细胞器损伤，最终导致细胞凋亡。细胞内过抗氧化系统调控胞内自由基的水平，保护细胞器免于ROS损伤。 硫氧还蛋白-1(Thioredoxin-1,Trx-1)是一种氧化还原调节蛋白。Trx-1在抑制氧化应激、细胞凋亡、调节转录因子和神经营养因子方面发挥作用。Trx-1抑制1-甲基-4-苯基吡啶(1-methyl-4-phenylpyridiniumion,MPP+)/1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydroPyridine,MPTP)诱导的内质网应激及保护神经元免于细胞凋亡。但Trx-1可逆转α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)表达增加的报道尚未见报道。本研究将以Trx-1为靶点，利用Trx-1高表达转基因小鼠和SNpc中注射siRNATrx-1的低表达小鼠，探究在PD中，Trx-1调控α-syn表达的作用和机制。本课题的主要研究内容和结果如下: 1.在PC12细胞中，不同剂量的MPP+改变Trx-1、α-syn、β-catenin、富亮氨酸重复激酶2(Leucine-richrepeatkinase2,LRRK2)、第十染色体同源丢失性磷酸酶-张力蛋白(Phosphataseandtensinhomologdeletedonchromosometen,PTEN)、DJ-1和p62的表达。MPTP处理24小时后Trx-1、DJ-1和β-catenin的表达显著降低，而LRRK2、PTEN、α-syn和p62的表达显著升高。 2.为确定Trx-1在MPTP处理的小鼠运动障碍中的作用。我们进行了转棒实验来分析小鼠的四肢运动协调能力，及抓杆试验来检测MPTP对肢体运动能力的影响。在Trx-1高表达小鼠中，与野生型(wildtype,WT)MPTP处理的小鼠相比，小鼠运动能力障碍显著得到改善。在siTrx-1敲降小鼠中，与WT的MPTP处理的小鼠和阴性对照处理的小鼠相比，则加重了MPTP导致的运动缺陷。 3.Trx-1高表达显著降低MPTP处理小鼠SNpc中α-syn。在用MPTP处理的野生型小鼠中，α-syn的表达增加，而Trx-1高表达降低α-syn的表达。相反，在SNpc区Trx-1低表达小鼠中，MPTP诱导的α-syn的表达进一步增加。这些结果提示Trx-1具有调节MPTP诱导的PD小鼠模型中α-syn表达的能力。 4.Trx-1高表达可调节与α-syn相关的蛋白质的表达。有研究报道DJ-1和β-catenin具有降低α-syn的作用，为此，我们检测了Trx-1高表达对DJ-1和β-catenin的影响。我们发现在Trx-1高表达，DJ-1和β-catenin的表达在Tg-Trx-1MPTP处理的小鼠中得到回复。研究发现p62andLRRK2与α-syn共定位，PTEN是神经元的决定因素。我们研究和发现Trx-1高表达抑制MPTP诱导的p62、PTEN和LRRK2的表达。这些结果提示Trx-1可以通过调节DJ-1,β-catenin,LRRK2,PTEN和p62抑制α-syn表达。 5.我们还研究了MPTP给药后SNpc区Trx-1低表达对DJ-1、β-catenin、LRRK2、PTEN和p62的影响。MPTP处理的小鼠DJ-1、LRRK2和β-catenin的蛋白表达水平降低，SNpc区Trx-1敲降后则进一步降低，p62和PTEN的表达进一步升高。这些结果表明Trx-1对MPTP诱导的DJ-1、β-catenin、LRRK2、PTEN和p62表达起重要的作用。 总之，本研究通过使用Trx-1高表达转基因小鼠和在Trx-1低表达小鼠，探讨了Trx-1通过调节PD相关的分子改变α-syn的表达。Trx-1在调节与PD相关的DJ-1、β-catenin、LRRK2、PTEN和p62表达中起重要的作用。Trx-1抑制α-syn的过度表达至今还没有报道。α-syn的聚集是PD发病机制的标志，因此α-syn表达升高的逆转是PD治疗的一个策略。在本研究中，Trx-1似乎通过调节LRRK2、DJ-1、β-catenin、PTEN和p62表达对α-syn负调控。因此，Trx-1是调节PD中α-syn的重要靶点。
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