抑制腺苷A1受体长期激活可有效改善帕金森病后的认知和运动能力

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抑制腺苷A1受体长期激活可有效改善帕金森病后的认知和运动能力
来自中国南华大学吕运成团队通过体内外实验研究,发现抑制腺苷A1受体长期激活可有效抑制分拣蛋白表达和α-突触核蛋白积累,并改善帕金森病模型大鼠认知和运动能力。

由于腺苷A1受体在多种神经退行性疾病中的抑制作用,传统上被认为是一种神经保护性受体。

研究显示,如果在脑损伤后即刻激活腺苷A1受体,可有效地抑制神经变性。

然而,当腺苷A1受体在某些致病条件下长时间激活时,有证据表明它会通过JNK/c-JUN等下游信号通路引发神经元损伤并促进神经变性。

但是腺苷A1受体长期激活诱导的神经变性的发病机制仍不清楚。

吕运成等首先对大鼠连续5周腹腔注射5 mg/kg腺苷A1受体激动剂N6-环戊基腺苷,结果显示与同时给予A1拮抗剂5 mg/kg DPCPX的大鼠相比,只给予腺苷A1受体激动剂的大鼠运动和记忆能力降低,多巴胺能神经元表面分拣蛋白和表面α-突触核蛋白减少,而总分拣蛋白和总α-突触核蛋白增加。

然后以500 nM N6-环戊基腺苷单独或联合10 μM JNK抑制剂SP600125孵育MN9D细胞48h,发现MN9D细胞与CPA单独培养时,sortilin mRNA表达上调,而联合SP600125干预则抑制sortilin mRNA表达。

以在线数据库Jasper,PROMO和Alibaba进行预测,结果发现在sortilin启动子中存在一个高度保守的序列,可与人和啮齿动物中的JUN结合。

进一步使用荧光素酶报告分析分拣蛋白启动子的质粒转染的HEK293T细胞证明了上述预测。

以sh-SORT1抑制分拣蛋白表达后,以Western blot分析检测细胞p-JUN和c-JUN表达,发现长期的腺苷A1受体激活可在转录后水平通过影响分拣蛋白表达上调α-突触核蛋白的表达。

使用在线工具Raptor-X-Binding和Discovery Studio 4.5预测软件来预测sortilin是否可以与α-突触核蛋白结合,结果显示分拣蛋白具有与α-突触核蛋白的结合能力。

共沉淀实验显示的MN9D细胞中分拣蛋白和α-突触核蛋白存在相互作用。

证实长期激活腺苷A1受体可通过影响多巴胺能神经元中分拣蛋白和α-突触核蛋白表达,对帕金森病模型大鼠产生治疗作用。

文章发表在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2020年4期。

文章摘要:腺苷A1受体长期激活可能导致多巴胺能神经元的损伤和神经退行性疾病的发展,但是腺苷A1受体长期激活诱导的神经变性的发病机制目前尚不清楚。

(1)此次实验给大鼠连续5周腹腔注射5 mg/kg腺苷A1受体激动剂N6-环戊基腺苷希望揭示此问题。

以强迫游泳实验评估大鼠运动能力,以Y迷宫实验评价记忆能力,以Western blot分析检测黑质分拣蛋白、α-突触核蛋白、p-JUN和c-JUN 表达,以免疫荧光染色检测大脑黑基中分拣蛋白及α-突触核蛋白的免疫阳性反应。

结果显示,与同时给予A1拮抗剂5 mg/kg DPCPX的大鼠相比,只给予腺苷A1受体激动剂的大鼠运动和记忆能力降低,多巴胺能神经元表面分拣蛋白和表面α-突触核蛋白减少,而总分拣蛋白和总α-突触核蛋白增加;(2)以500 nM N6-环戊基腺苷单独或联合10 μM JNK抑制剂SP600125孵育MN9D细胞48h,以实时定量PCR分析MN9D细胞中的分拣蛋白和α-突触核蛋白mRNA水平,发现MN9D细胞与
CPA单独培养时,sortilin mRNA表达上调,而联合SP600125干预则抑制sortilin mRNA表达。

以在线数据库Jasper,PROMO和Alibaba进行预测,结果发现在sortilin启动子中存在一个高度保守的序列,可与人和啮齿动物中的JUN结合。

进一步使用荧光素酶报告分析分拣蛋白启动子的质粒转染的HEK293T细胞证明了上述预测。

以sh-SORT1抑制分拣蛋白表达后,以Western blot分析检测细胞p-JUN和c-JUN表达,发现长期的腺苷A1受体激活可在转录后水平通过影响分拣蛋白表达上调α-突触核蛋白的表达;(3)使用在线工具Raptor-X-Binding和Discovery Studio 4.5预测软件来预测sortilin是否可以与α-突触核蛋白结合,结果显示分拣蛋白具有与α-突触核蛋白的结合能力;共沉淀实验显示MN9D细胞中分拣蛋白和α-突触核蛋白存在相互作用;(4)实验结果提示,抑制腺苷A1受体长期激活可有效抑制分拣蛋白表达和α-突触核蛋白积累,并改善宿主认知和运动能力。

实验于2007年3月经University Committee of Animal Care and Supply at the University of Saskatchewan批准(批准号AUP#20070090),2017年6月经南华大学动物伦理委员会批准(批准号:LL0387-USC)。

文章关键词:腺苷A1受体长期激活;分拣蛋白;JNK/c-JUN信号通路;α-突触核蛋白;多巴胺能神经元;运动障碍;认知功能障碍;神经退行性疾病;神经再生
文章来源:Lv YC, Gao AB, Yang J, Zhong LY, Jia B, Ouyang SH, Gui L, Peng TH, Sun S, Cayabyab FS (2020) Long-term adenosine A1 receptor activation-induced sortilin expression promotes α-synuclein upregulation in dopaminergic neurons. Neural Regen Res 15(4):712-723. doi:10.4103/1673-5374.266916。