北京乐宝助孕中心 > 北京试管代生 >

STM:抑制p38α MAPK可修复神经元p38γ MAPK并改善突触变性
点击次数: 441   更新时间:2024-04-18 08:09  【打印此页

路易体病(Lewybodydiseases,LBDs)包括路易体痴呆(DLB)、原发性帕金森病(PD)和PD痴呆等类型。p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)的改变在DLB和PD的发病机制中起着重要作用,p38αMAPK抑制剂目前已用于阿尔茨海默病(AD)的临床试验。

然而,p38αMAPK抑制剂对于路易体病的治疗作用及机制仍未确定。近日,美国国家卫生研究院国家老龄研究所EliezerMasliah团队在ScienceTranslationalMedicine上发表了题为“Inhibitionofp38αMAPKrestoresneuronalp38γMAPKandamelioratessynapticdegenerationinamousemodelofDLB/PD”的文章,作者通过小鼠模型测试了p38α抑制剂SKF-86002是否可以改善路易体病。

SKF-86002在α-syn转基因小鼠中穿过血脑屏障并降低p38活性

研究者使用SKF-86002(以下简称SKF)作为工具化合物,用来验证p38抑制剂减轻神经炎症可能通过逆转p38γ的错误定位来改善DLB/PD模型中突触退行性变的假设。C57BL6小鼠通过腹膜内注射给予SKF(20mg/kg),结果发现SKF在腹膜内给药后具有良好的全身吸收,血浆半衰期约为2.4小时,脑暴露量约为血浆暴露量的40%,表明SKF具有良好的脑摄取能力和有效穿越血脑屏障的能力。

接下来,研究者使用SKF(20mg/kg)每周5天,持续12周,治疗同窝出生的人类α-syn过表达转基因小鼠(α-syntg)和非转基因(非tg)小鼠,并将磷酸化ATF2作为p38激酶活性的标志,比较磷酸化ATF2和总ATF2在非tg和αsyn-tg小鼠大脑中的表达。结果显示,ATF2在非tg和α-syn-tg小鼠大脑中的表达没有因基因型和治疗而改变。然而,在用SKF处理的α-syn-tg小鼠中,磷酸化的Atf2/总Atf2比率降低(图1)。因此,SKF在α-syn转基因小鼠中可穿过血脑屏障并降低p38活性。

图1

SKF对p38的抑制可以减轻α-syntg小鼠的细胞因子介导的神经炎症

与非tg小鼠相比,α-syntg的新皮层、海马和纹状体细胞中p38α阳性细胞的百分比显著增加,而SKF治疗逆转了这种增加,同时显著减少了α-syntg小鼠新皮层和海马的星形胶质细胞和小胶质细胞增生。为通过独立方法进一步确定SKF对炎症的影响,研究者通过PCR测定促炎细胞因子和趋化因子的浓度。结果显示,与非tg小鼠相比,α-syn-tg小鼠大脑中Tnf、Il-6、Il-13、Cxcl1和Ccl2的表达显著增加,并且SKF处理降低了除Tnf和Cxcl1外的炎症因子的表达。免疫荧光分析显示,在Iba-1阳性小胶质细胞中,αSCM处理使Il-6增加,SKF预处理使其减少(图2)。

图2

抑制p38α恢复了神经元p38γ的正确定位,并改善了α-syntg小鼠的神经组织病理学

接下来,作者评估了p38α的抑制是否影响p38γ在神经元中的定位。在载体和SKF处理的非tg小鼠中,p38γ以点状方式广泛分布在神经纤毛中,但p38γ在α-syntg小鼠的神经元细胞体中形成路易体(LB)样内含物。与非tg小鼠相比,α-syn-tg小鼠大脑中位于神经纤毛的p38γ显著减少,而p38γ阳性细胞的百分比增加(图3)。SKF的给药使大部分p38γ恢复到神经纤毛,同时α-syntg小鼠的神经元核周p38γ积累减少,并使α-syntg小鼠的颗粒部分中的p38γ恢复(图4)。

图3

图4

给予SKF可以改善α-syntg小鼠的神经变性和行为缺陷

接下来,研究者探索了p38α的抑制是否影响α-syntg小鼠的神经退行性变和行为缺陷。与非tg小鼠相比,α-syntg的新皮质、海马CA3和纹状体深层的NeuN阳性神经元数量减少了约40%,而SKF治疗显著改善了α-syn-tg小鼠的新皮层、海马中神经元细胞的损失,并且也在一定程度上改善了纹状体中的神经元细胞损失(图5)。

图5

随后,研究者分析了给予SKF是否可以挽救α-syntg小鼠的行为缺陷。与非tg小鼠相比,α-syntg小鼠表现出运动学习和协调障碍。SKF治疗显示出改善α-syn-tg小鼠运动行为缺陷的趋势,而非tg小鼠不受治疗的影响(图6)。不过在野外试验中,与非tg小鼠相比,载体处理的α-syntg小鼠表现出增加的活性,而SKF并没有挽救这种活性。

图6

SKF可以改善患者源性神经元中p38γ和α-syn的错误定位

研究者分别用突触素(突触前末端标记物)和Map2(树突标记物)免疫标记iNeurons。1小时孵育后,突触素免疫反应性在基线时没有差异,但在低剂量和高剂量SKF治疗后,对照iNeurons和A53TiNeurons的免疫反应性都有所增加。与用低剂量和高剂量SKF孵育18小时的对照iNeurons相比:A53TiNeurons中突触素免疫反应性降低。在用SKF低剂量和高剂量治疗后,A53TiNeurons中降低的Map2免疫反应性恢复(图7)。

图7

本研究表明,在DLB/PD的α-syn-tg小鼠模型中,p38α抑制剂SKF可以减轻神经炎症,挽救p38γ和α-syn在细胞质中的异常共定位,并促进p38γ向突触前终末的正常再分配,使得突触和神经元的变性、DLB/PD小鼠的运动学习和认知缺陷均得到不同程度的改善。p38抑制剂的抗炎作用促进了突触的改善(包括p38γ向突触的重新分布),为p38α(介导神经炎症)和p38γ(介导突触功能)之间在DLB/PD发病中机制联系提供了依据。靶向p38α药物的抗炎作用和通过p38γ改善突触病理之间的这种交互作用为DLB/PD中靶向该信号通路治疗提供了理论依据。

参考文献:Iba,M.,Kim,C.,Kwon,S.,Szabo,M.,Horan-Portelance,L.,Peer,,Figg,,Reed,X.,Ding,J.,Lee,,Rissman,,Cookson,,Overk,C.,Wrasidlo,W.,Masliah,E.(2023).Inhibitionofp38αMAPKrestoresneuronalp38γMAPKandamelioratessynapticdegenerationinamousemodelofDLB/,15(695),eabq6089.

编译作者:DD(Brainnews创作团队)
校审:CharlieBrown(Brainnews编辑部)

北京代孕机构 | 北京代孕公司 | 北京试管代生 | 医院设备 | 生殖医疗 | 城市分站 |
Copyright © 2002-2030 北京乐宝助孕中心  sitemap.xml