帕金森病

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帕金森病/2016年/文章

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体积 2016年 |文章的ID 7596482 | https://doi.org/10.1155/2016/7596482

Xuran彭Wang Xin Li Li杨伟伟,避开, 血浆的帕金森症患者增加α-突触核蛋白聚集和神经毒性”,帕金森病, 卷。2016年, 文章的ID7596482, 14 页面, 2016年 https://doi.org/10.1155/2016/7596482

血浆的帕金森症患者增加α-突触核蛋白聚集和神经毒性

学术编辑器:赫利奥Teive
收到了 2016年6月23日
修改后的 2016年9月16日
接受 09年10月2016年
发表 2016年11月14日

文摘

帕金森病(PD)的病理特征是在大脑神经元的路易小体的形成。这是归因于的传播α-核蛋白(αsyn)总量,包括释放αsyn神经元及其邻近的神经元再摄取。我们发现用等离子治疗PD患者诱导更多αsyn磷酸化和寡聚化比血浆从正常人(NS)。与NS等离子体相比,PD等离子体添加到主神经元文化引起的细胞死亡的细胞外αsyn。这是由磷酸化的观察αsyn寡聚物输入神经元,迅速增加积累thioflavin S-positive夹杂物,并引发一系列代谢变化,包括激活polo-like激酶2、葡糖脑苷脂酶和蛋白磷酸酶2,抑制和减少神经酰胺水平,已被证明能够促进αsyn磷酸化和聚合。我们也分析了神经毒性α从不同的病人syn寡聚物相对于等离子体。神经毒性是与患者的年龄或性别。然而,神经毒性呈正相关,浩英分段得分。等离子体的修改可能会促进传播αsyn骨料通过PD的另一种途径,加快发展。

1。介绍

帕金森病(PD)是一种进行性神经退行性疾病病理特征是通过细胞内蛋白质夹杂物在特定大脑的神经元。这些夹杂物被称为路易小体(磅)和路易(神经突1),统称为路易病理学。伦敦商学院的主要成分是纤丝的α-突触核蛋白(αsyn) 140 -氨基酸蛋白质通常以单体的形式存在于神经元(2]。原纤维形成之前,αsyn聚集成低聚物和原纤丝,这是有毒的物种,导致神经退化(3- - - - - -5]。虽然许多因素促进αsyn聚合实验研究[6- - - - - -8),磷酸化Ser 129可能诱发的主要因素αsyn病理条件下聚合;90%的α在磅被磷酸化syn Ser129而在正常大脑(≤4%9]。磷酸化的作用α证实了syn聚合在体外研究表明,磷酸化αsyn显示增加可溶性寡聚物的形成(6,8,10]。此外,酶调节αsyn磷酸化进行表达和大脑活动的变化与磅病理学。例如,polo-like激酶2 (PLK2),促进αsyn磷酸化,是调节在老年痴呆症患者的大脑和磅疾病(11,122),而活动的蛋白质磷酸酶(PP2A),负责αsyn脱磷酸作用,降低痴呆和磅αsyn三倍(13,14]。 葡糖脑苷脂酶(GCase)是一种溶酶体水解酶,分解葡糖神经酰胺(相关)为葡萄糖和神经酰胺(15]。GCase PD患者的大脑活动和神经酰胺水平降低(16]。神经酰胺是一种天然的活化剂PP2A[以来17),其减少减少PP2A活性,间接地促进αsyn磷酸化。

PD的临床特征是发生运动损伤所导致的损失在黑质致密部多巴胺能神经元的18]。它还表现为各种nonmotor症状,如便秘,心动过缓,嗅觉赤字,抑郁,和认知障碍(19,20.),是相关的αsyn聚合extranigrostriatal地区中枢和周围神经系统(21,22),被认为prion-like传播的结果αsyn总量(23,24]。根据Braak分期系统,αsyn聚合可能发生在嗅球和/或肠神经系统和神经细胞之间的传播22]。除了可能transsynaptic传输(25),一个细胞外机制可以促进的传播αsyn病理学(26),这可能涉及的释放αsyn从一个细胞,其吸收邻近细胞,病理状态诱导受体细胞通过播种的αsyn单体(27]。事实上,这两个αsyn单体和低聚物释放神经元(28)和存在于细胞外液,包括脑脊液和血浆29日]。在体外在活的有机体内实验表明,这些分子是由神经元通过内吞作用或易位内化在质膜(30.]。某些类型的αsyn寡聚物可以诱导形成聚合(31日),这表明这些物种负责的传播αsyn病理学。然而,未知是否细胞外αsyn单体在这个过程中也扮演了一定的角色。

我们假设广泛αsyn PD患者的病理变化可能影响内部代谢和聚合的细胞外环境,支持修改αsyn。为了验证这个假设,我们培养的主要鼠大脑神经细胞中含有来自正常人的血浆(NS)或PD患者和评估磷酸化和聚合αsyn和细胞生存能力之间的关系。

2。材料和方法

2.1。病人和血浆样本

PD患者和NS,在性别和年龄匹配,参与了这一研究(表1)。入选标准是特发性帕金森病情况下接收l二羟基苯丙氨酸和/或多巴胺治疗。排除标准除了特发性震颤麻痹PD,脑外科手术的历史/脑深部电刺激,或老年痴呆症所定义的精神障碍的诊断与统计手册第四版标准。轻度认知障碍并不是一个标准排斥。


年龄、年 性别、F / M PD持续时间、年 LEDD、镁 加州平均±标准差(范围) UPDRS三世 BDI

细胞毒性t淋巴细胞, 55.41±10.23 9/19 - - - - - - - - - - - - 26.5±1.4 (25 - 30) - - - - - - 6±3
帕金森病, 56.68±11.42 9/19 4.88±3.6 506.25±260.45 25.8±1.6(能力) 33.25±12.14 7±3

M =男性;F =女;PD =帕金森病病人;LEDD =意味着l-dopaequivalent每日剂量;美国华人博物馆=蒙特利尔认知评估;UPDRS三世=统一帕金森病评定量表,第三部分(电机);BDI =贝克抑郁量表。

连续的病人大脑会见了英国银行标准是通过门诊部门招募的特发性帕金森病在宣武和天坛医院、首都医科大学,北京,中国。患者在“on”时期在标准药物治疗方案。所有参与者提供书面知情同意参与这项研究,和协议是玄武和天坛医院伦理委员会的批准。

由神经学家专攻运动障碍患者检查使用的电机分段统一帕金森病评定量表(UPDRS) [32]。没有参与者符合抑郁症的标准(由贝克抑郁量表评估)或痴呆(根据《蒙特利尔认知评估)。的l二羟基苯丙氨酸等效剂量计算每个病人如前所述。所有测试都是在中国进行。

血液收集EDTA-coated真空管,等离子体密度梯度离心法分离了,享年400岁 g为20分钟。血浆样本内生αsyn被亲和纯化使用一个反删除αsyn抗体。为每个10毫升血浆样本,100 L蛋白50 G g反αsyn抗体3 d5 (AB_2315782) [33是补充道。孵化后16 h在4°C,每个样本离心机,享年12000岁 g为5分钟。血浆样本然后检查通过酶联免疫吸附试验(ELISA)整除,储存在−80°C。

2.2。主要鼠皮质神经元的文化

新生儿Wistar鼠从北京购买的重要河流实验动物有限公司(中国,北京),出生后24小时内使用。所有动物实验按照指南的美国国立卫生研究院(贝塞斯达,医学博士,美国),和研究协议是当地的动物保健和使用委员会的批准。动物被斩首。他们的大脑被删除,和双边皮层被切割。主要鼠皮质神经元的根据先前所描述的方法(34]和96年播种孔板(美国纽约康宁,康宁)密度为1 104细胞/或在35毫米菜(康宁)的密度1 105细胞/厘米2。盘子和碗都涂有聚-D赖氨酸(卡生物供应,伯灵顿,数控、美国)。在杜尔贝科修改鹰的培养基培养细胞(DMEM;Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)含10%马血清(美国UT HyClone,洛根),10%胎牛血清(HyClone), 100 U /毫升青霉素,100μ克/毫升链霉素。第三天,文化接受3μg / mL阿糖胞苷(Sigma-Aldrich) nonneuronal细胞的抑制增长。细胞被允许生长14 d与普通介质的变化。

2.3。慢病毒(LV)转移载体建设和转导

LV向量编码绿色荧光蛋白(GFP)重组人类αsyn融合蛋白(LV-GFP -αsyn) (1 108电转换单元)是由Genechem(上海,中国)。神经元主要用阿糖胞苷治疗感染了2µL LV-GFP -αsyn或LV-GFP 3 d。重组体人αsyn感染神经元的过度评价免疫细胞化学和免疫印迹。

2.4。测定细胞生存和凋亡细胞死亡

细胞与细胞Titer-Blue细胞生存能力评估可行性分析工具包(WI Promega,麦迪逊,美国)根据制造商的指示。凋亡细胞死亡是由流式细胞术使用膜联蛋白V-fluorescein异硫氰酸酯(FITC) / propidium碘(PI)细胞凋亡检测设备(Yeasen、上海、中国)。神经元主要是洗0.01磷酸盐(PBS, pH值7.4),用0.1%胰蛋白酶消化,巴斯德吸管磨碎。细胞被resuspended在400年µL绑定缓冲(1 105细胞/毫升)。细胞悬液是孵化5µL膜联蛋白V FITC在黑暗中在4°C 15分钟和10µLπ为5分钟。通过流式细胞术测定细胞凋亡率(S3细胞分选仪,Bio-Rad大力神、钙、美国)。

2.5。免疫细胞化学

主要神经元与4%多聚甲醛固定和permeabilized PBS Triton x - 100 0.1%。神经元是孵化主要抗体,单克隆鼠标反αsyn抗体3 d5(1: 1000),多克隆兔子反Ser129αsyn抗体(1:500年,圣克鲁斯、钙、美国),或多克隆老鼠anti-ubiquitin (1: 200;Abcam),其次是Alexa Fluor-conjugated二级抗体(美国表达载体,卡尔斯巴德,CA)。thioflavin S染色,细胞被孵化thioflavin年代为0.05% (Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)在0.01 M PBS 8分钟,每5分钟洗3乘以80% EtOH,然后阻止后续的免疫染色。不同的目标蛋白质被immunolabeling杰出。用共焦显微镜观察免疫荧光是(TCS-SP2;徕卡、海德堡、德国),信号强度测量在同一背景值和亮度/对比度设置。图像J软件(http://rsbweb.nih.gov/ij/)是用于数据分析。所有实验进行至少3次。

2.6。免疫沉淀反应和免疫印迹分析

神经元Versene和0.5%胰蛋白酶/ EDTA清洗两次去除细胞外αsyn然后在冰冷的裂解细胞溶解缓冲区组成的50 mM三羟甲基氨基甲烷在液pH值7.4,150毫米氯化钠,0.1%诺乃清洁剂(N) p 40,蛋白酶抑制剂的鸡尾酒。不溶性夹杂物分析,神经元细胞溶解在radioimmunoprecipitation缓冲区包含1% Triton x - 100或2%十二烷基硫酸钠(SDS),然后煮熟。清关后离心,享年10000岁 g为15分钟,1毫克全细胞溶解产物在裂解缓冲孵化主要抗体在一夜之间在4°C。包含500 mM的珠子与缓冲洗两次生理盐水和0.5% NP-40然后3次裂解缓冲。免疫沉淀反应蛋白质解决12.5% SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳和涂抹到聚乙二烯二氟化物膜(美国微孔,Billerica的)。膜屏蔽5%牛血清白蛋白在PBS和探测主要抗体辣根peroxidase-conjugated二级抗体紧随其后。蛋白质乐队是可视化与SuperSignal西方化学发光工具包(美国皮尔斯,罗克福德,IL)根据制造商的协议。

2.7。低聚物的检测和磷酸化α通过ELISA syn

水平的αsyn寡聚物或αsyn磷酸化Ser129 (pS -αsyn)培养神经元和大脑组织溶解产物由ELISA测定如前所述[29日,35但nonbiotinylated和生物素化的单克隆抗- 3 d5老鼠α(AB_2315782)或anti-Ser129 syn抗体αsyn抗体(美国圣克鲁斯、达拉斯、TX)捕获和检测,分别。连续稀释的αsyn低聚物或pS -αsyn混合物作为标准。完成后的免疫反应,每个的ELISA板与100年孵化µL ExtrAvidin碱性磷酸酶(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)稀释1:20000年阻止对硝基苯磷酸缓冲和反应(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)。在室温下反应孵化了30分钟,在405 nm和吸光度是阅读使用标(Multiskan MK3;美国马热科学、沃尔瑟姆)。

2.8。磷酸化的分析顺序窗口收购所有理论质谱(片)

αsyn培养培养基中含有NS或PD等离子体被免疫沉淀反应纯化。十µ克3 d5反αsyn抗体和50µL (G蛋白琼脂糖快流(美国通用电气,圣地亚哥,CA)与500年孵化µL (α-syn-containing介质在4°C 24 h。接下来,混合物在1500离心机 g在4°C为5分钟。颗粒与IP洗几次缓冲区(10毫米Tris-Cl pH值7.5,150毫米氯化钠,2毫米EDTA,和0.5% Triton x - 100),和纯度被西方墨点法评估。

的免疫沉淀反应αsyn样本分析液体chromatography-tandem质谱(MS / MS)在三重TOF 5600 +系统(美国Ab Sciex弗雷明汉,MA)在2阶段,视数据采集(DDA)后跟片采集相同的样本,用同样的梯度条件和样本数量。谈判所产生的原始MS / MS数据分析与蛋白质飞行员v.4.5软件对仓鼠科Uniprot数据库的组件。光谱库生成和片使用天际线v.2.5软件进行数据处理。前光谱库文件是自动生成的目标数据提取。

2.9。GCase活动分析

GCase使用QuantiChrom样本确定的活动β葡糖苷酶分析工具包(美国生物测定系统,海沃德,CA)。蒸馏水(20μL)添加到2井的底部96孔板。接下来,200年μL蒸馏水或校准器的解决方案是添加到井总量为220μl .样品(20μL)中加载其他井,200年μL(工作试剂添加到每个样本220年最后一个反应体积μl .涨跌互现的解决方案通过短暂的开发板,并立即在405纳米测量光密度 20分钟后再一次( min)读者在盘子里。的值被用来计算GCase活动基于水解样品(U / L) 1μ米1单位酶底物/分钟的pH值7.0。

2.10。神经酰胺水平的测量

大脑神经元的神经酰胺水平溶菌产物或提取物测定使用人体神经酰胺酶联免疫试剂盒(美国Rapidbio Biosource,西山的CA)根据制造商的指示。

2.11。PP2A活性和PLK2化验

PP2A活性在初级神经溶解产物测定如前所述[36使用PP2A)比色测定工具包(GenMed科学、阿灵顿,弗吉尼亚州,美国)。蛋白质含量是由布拉德福德化验(GenMed科学)和归一化5毫克/毫升。PLK2活动在初级神经溶解产物测定使用人类PLK2酶联免疫试剂盒(美国Rapidbio Biosource,西山的CA)根据制造商的指示。

2.12。统计分析

数据表示为平均数±标准差。方差分析与图基(方差分析)事后测试和学生的 以及用于多个组,两组之间的比较,分别。此外,分析物之间的关系和年龄,性别,和细胞生存能力进行了分析与二元关联使用皮尔逊相关系数。数据分析使用SPSS v.13.0软件。 被认为是具有统计学意义。图表绘制了GraphPad棱镜v.6.0软件(GraphPad Inc .)、拉霍亚、钙、美国)。

3所示。结果

3.1。生存能力的神经元Overexpressingαsyn并不影响治疗PD病人血浆

我们假设在内部环境变化,反映在血液,可能导致αsyn PD病理。为了验证这一点,我们比较的影响神经元overexpressing NS和PD等离子体的可行性αsyn。主要神经元在完全培养基培养对3 d,是取代4天中含有不同浓度(10%,30%,50%)的NS和内源性PD等离子体αsyn已经删除。在14天可行性评估。与未经处理的控制相比,神经元培养介质包含NS或PD等离子显示没有明显的生存能力降低(图1(一))。然后又介绍了等离子体对overexpressing的神经元的生存能力的影响αsyn。神经元被感染LV-GFP或LV-GFP -αsyn向量。24小时后,介质包含NS或PD等离子体被添加到神经元的文化。免疫印迹分析显示,感染和感染神经元表达低水平的内生αsyn;乐队在18 kDa的单体的形式αsyn蛋白质。然而,神经元感染LV-GFP -αsyn也表达了46 kDa GFP -αsyn融合蛋白(数字1 (b)1 (c))。采用免疫分析显示,所有感染神经元表达GFP,只和那些感染LV-GFP -αsyn有很强αsyn信号(图1 (d)),这表明他们过表达αsyn。这些神经元显示减少可行性与转导与控制向量。然而,没有进一步减少细胞生存能力α-syn-overexpressing神经元治疗PD等离子体相比,那些未经处理或处理NS等离子(图1 (e))。

3.2。神经元细胞外处理的可行性αsyn减少治疗PD病人血浆

我们研究了PD和NS等离子体不同是否影响细胞外的神经毒性αsyn。测试这种可能性,主要神经元在完全培养基培养对3 d,是取代4天中含有不同浓度的重组αsyn和NS或PD等离子体,其次是文化另外14个d。重组体人αsyn单体是准备和在使用前检查与sds - page及免疫印迹。所有组的神经元细胞外αsyn (5µ米)显示减少可行性与未经处理的控制(图2(一个))。然而,神经元细胞外处理αsyn + PD等离子体(30%)降低了生存能力相对于那些接受细胞外αsyn或细胞外αsyn + NS等离子体,这表明PD等离子增加细胞外的神经毒性αsyn。神经元细胞外处理的可行性αsyn + PD等离子体逐渐减少与文化时间(图2 (b))。此外,增加PD等离子体(图的浓度2 (c))或细胞外αsyn(图2 (d))导致进一步减少可行性。同样,治疗与细胞外αsyn增加细胞凋亡率相对于未经处理的控制,这种效应是增强在PD等离子体的存在(数字2 (e)2 (f))。

3.3。αsyn寡聚物治疗PD等离子体可以输入神经元,形成夹杂物

αsyn毒性是归因于齐聚反应,引起磷酸化(6]。我们调查是否增强αsyn PD等离子体是由于细胞内增加毒性αsyn齐聚反应和磷酸化。神经元细胞外αsyn和PD NS等离子如上所述,寡聚和磷酸化水平αsyn胞质分数测量。未经处理的神经元对应显示微弱的荧光信号αsyn采用免疫分析(图3(一个))。相比之下,α-syn-treated神经元表现出强烈的αsyn信号在胞体和过程。免疫印迹分析显示低水平的内生αsyn单体在未经处理的神经元(图3 (b))。然而,在α-syn-treated神经元,水平的αsyn单体在胞质分数更高无论治疗PD和NS等离子体。在神经元处理αsyn + PD血浆,齐聚反应和磷酸化αsyn在胞质分数增加(数据3 (b)3 (c)),这证实了ELISA(数字3 (d)3 (e))。增加αsyn寡聚物神经元内可以形成纤丝的结构导致夹杂物类似磅。这是PD(神经退化的主要原因1,2]。细胞内含物的一个重要特性就是他们拥有纤丝的结构让人想起磅和其他夹杂物,所显示的荧光组织化学标记thioflavin年代(36,37]。因此,我们检查是否磷酸化αsyn神经元内可能形成包涵体。结果表明,有thioflavin S-positive夹杂物在神经元处理αsyn + PD等离子14 d在体外。相比之下,没有thioflavin S-positive染色被发现在神经元的其他组(数字4(一),4 (b),4 (c))。齐聚反应的αsyn是第一步,导致后续amyloid-like纤维的形成。夹杂物的形成,染色后积极与thioflavin年代,αsyn oligomerizes并导致的形成纤丝的amyloid-like结构内的夹杂物(38]。然后我们double-stained thioflavin年代和泛素(红色)。的Colocalization thioflavin S-positive和ubiquitin-positive染色被发现在细胞质内含物(数字4 (d)4 (e))。因为结果表明,αsyn聚合更快PD等离子体条件下神经元内孵化,我们得出这样的结论:细胞外αsyn孵化与PD等离子体可以输入神经元,积累形成病理结构,降低细胞生存能力。

3.4。细胞外αsyn齐聚反应和磷酸化是增加了治疗PD等离子体

鉴于PD等离子体并没有改变的可行性主要神经元和寡聚化或内源性的磷酸化αsyn,我们假设增加的寡聚和磷酸化水平αsyn观察到神经元处理αsyn + PD等离子体是由于细胞外形式的修改αsyn。为了测试这种可能性,寡聚和磷酸化水平αsyn中包含5µαsyn和30% NS或PD等离子体用于神经文化测量。两种形式的α在中包含syn增加αsyn和NS或PD等离子体由西方墨点法和ELISA。然而,高水平包含PD与NS等离子体介质(数字5(一个)- - - - - -5 (d))。

确认的磷酸化状态αsyn在含有PD等离子体介质中,αsyn affinity-purified和分析了片被免疫印迹和ELISA(检查后的数字6(一)6 (b))。磷酸化nonphosphorylated蛋白质的比例高出6.16倍αsyn样品纯化从包含PD与NS等离子体介质(数字6 (c)6 (d))。

3.5。调节酶的活动αsyn磷酸化和聚合在神经元细胞外处理αsyn受PD的影响而改变等离子体

我们之前证明αsyn GCase寡聚物抑制活动,相关的酶催化水解成葡萄糖和神经酰胺。这导致神经酰胺水平下降,进而减少PP2A活性,αsyn脱去磷酸酶。鉴于神经元细胞外处理αsyn + PD等离子体胞内寡聚和磷酸化水平增加αsyn,我们假设上述酶的活动以及在这些神经元神经酰胺水平改变。我们测量这些参数在神经元用NS治疗PD等离子体或不及时治疗。神经元细胞外处理αsyn略有减少GCase PP2A活动和神经酰胺水平。这种效应是增强治疗细胞外αsyn + NS或PD等离子体,后者有最大的影响(数据7(一)- - - - - -7 (c))。此外,PLK2的水平,这是一种酶,促进αsyn磷酸化,只有在提高神经元细胞外处理αsyn + PD等离子体而不是其他组(图7 (d))。

3.6。生存能力的神经元之间的相关性处理PD等离子体与年龄、性别、和Hoehn Yahr (H & Y)举办的分数

我们分析了神经毒性之间的关系和年龄,性别,和H & Y分段成绩。结果表明,神经毒性αsyn寡聚物是与患者年龄(数字8(一个)8 (b)性别(图)或8 (c))。然而,神经毒性α根据H & Y syn寡聚物不同分期的病人。随着H & Y分段得分的增加,等离子体的影响αsyn寡聚物增加(图8 (d))。

4所示。讨论

目前的研究表明,神经元的生存能力是减少,细胞凋亡与细胞外增加了治疗αsyn + PD等离子体。神经毒性并不完全是因为合作,αsyn或PD等离子体仅取得了有限的效果。因此,细胞外αsyn结合PD等离子体可能发起一个有毒的过程,导致神经元死亡。之前的研究表明,体内应用αsyn寡聚物是有毒的神经元(39]。因此,我们假设PD等离子体可能会增加细胞外的毒性αsyn诱导其寡聚化。实际上,低聚物的αsyn水平增加中包含αsyn和PD等离子体,并没有观察到这种效应与NS等离子体。我们假设这种差异是由于修改αsyn PD等离子体。主要的修改,促进α在Ser129 syn聚合是磷酸化(7]。因此,我们还测量了pS -αsyn水平中包含αsyn + NS或者PD等离子体。2血浆样本有不同的影响αsyn磷酸化与后者产生更高水平的pS -αsyn。此外,所有的pS -α媒介的syn oligomerized,表明αsyn磷酸化在Ser129 PD引起的等离子体聚合的主要原因。然而,我们也不能排除其他修改。一个潜在的机制磷酸化αsyn寡聚物诱导细胞死亡是直接破坏质膜,从而提高膜透性通过毛孔形成淀粉样蛋白(30.,40]。正如前面总结的,寡聚化αsyn是第一步,导致后续amyloid-like形成原纤维(38]。我们的研究结果表明αsyn更迅速地聚集在PD等离子孵化的主要条件下神经元。我们得出这样的结论:细胞外αsyn孵化与PD等离子体可以输入神经元,积累淀粉样夹杂物,减少神经元的生存能力。

除了细胞外的机制,α从内部神经元syn寡聚物可能产生毒性作用。先前的研究已经表明αsyn寡聚物可以输入神经元(41)造成损害,破坏细胞内的膜系统,包括线粒体、内质网、高尔基复合体,和突触囊泡(42,43]。除了这些间接影响,我们的研究结果表明,αsyn寡聚物可以直接抑制GCase活动(35),导致积累更多αsyn自GCase负责自噬降解的低聚物αsyn寡聚物(44]。此外,抑制GCase活动αsyn寡聚物可能会降低神经酰胺的生产,PP2A自然的催化剂,促进αsyn磷酸化和聚合。事实上,我们发现神经元细胞外处理αsyn + PD等离子体有较高的细胞内磷酸化和oligomerizedαsyn和降低GCase PP2A活动和神经酰胺水平。我们还观察到PLK2活动的增加,促进酶αsyn磷酸化(12),尽管这种酶和之间的关系αsyn齐聚反应尚不清楚。有趣的是,上述变化观察PD患者的大脑中,表明这些过程有助于PD的开发和发展。

此外,神经毒性αsyn孵化与PD等离子体呈正相关,H & Y分段成绩。当H y分段得分是一个重要的指标反映了运动能力和PD患者的疾病进展,这些结果表明,PD等离子体的修改能力的异常αsyn可能PD的渐进性神经退化的一个重要因素。

本研究的结果提供洞察潜在的传播机制αsyn病理学。α从神经元syn分泌到细胞外空间,特别是细胞内αsyn积累(31日]。通过这这可能代表一个新的途径αsyn病理学利差和导致疾病加重的原因之一在一些病人。

5。结论

目前的研究表明PD等离子增加细胞外 syn神经毒性通过促进其磷酸化和寡聚化。此外,该研究提供了证据表明磷酸化αsyn寡聚物输入神经元和迅速积累,导致一系列的代谢变化包括PLK2激活、抑制GCase PP2A和减少神经酰胺水平。此外,神经毒性与H & Y举办大量的病人。

缩写

syn: -核蛋白
谈判: 视数据采集
ELISA: 酶联免疫吸附试验
GCase: 葡糖脑苷脂酶
绿色荧光蛋白: 绿色荧光蛋白
磅: 路易体
女士/小姐: 串联质谱
o - syn: 低聚物的 -核蛋白
帕金森病: 帕金森病
PLK2: Polo-like激酶2
PP2A: 蛋白磷酸酶2
pS - syn: -核蛋白在Ser129磷酸化
pS-o - syn: 低聚物的 -核蛋白在Ser129磷酸化
片: 连续窗口收购所有理论质谱。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是支持由中国自然科学基金(批准号。81371200,81371200,81071014),国家基础研究计划(“973”计划)(批准号2011 cb504101),国家科技支撑计划(批准号2012 bai10b03),国家高技术研究发展计划(“863”计划)(批准号2006 aa02a408),资本健康发展和特殊的科学研究基金(批准号2011-1001-01)。

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