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靶向 NLRP3 炎症小体新突破:补骨脂素为帕金森病治疗带来希望
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年03月06日 来源:Molecular Neurodegeneration 15.1
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为探寻帕金森病(PD)新疗法,研究人员筛选天然产物,发现补骨脂素可抑制 NLRP3 炎症小体,或成 PD 治疗新途径。
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)作为一种常见的神经退行性疾病,正逐渐成为全球公共健康的一大挑战。想象一下,患者的身体就像一台精密的机器,原本顺畅运转的 “零件”—— 多巴胺能神经元,却在帕金森病的影响下,开始逐渐 “失灵”,出现进行性丢失,导致患者出现运动障碍等各种症状。目前,除了左旋多巴能暂时缓解症状外,尚无有效药物能阻止疾病进展。这就好比面对一台出故障的机器,我们只能简单地修修补补,却无法从根本上解决问题。
在探寻帕金森病治疗方法的道路上,神经炎症逐渐进入了科研人员的视野。自 1988 年首次发现帕金森病患者脑组织中存在反应性小胶质细胞,神经炎症在帕金森病发病机制中的作用便引起了广泛关注。“炎症小体” 是一类能够激活炎性半胱天冬酶并加工前炎性细胞因子(如前体白细胞介素 -β ,pro-IL-β )的大型多聚蛋白复合物 。其中,NLRP3 炎症小体更是被证实与帕金森病的发展密切相关。它就像一个 “捣乱分子”,在帕金森病患者的体内异常活跃,加速疾病进程。因此,抑制 NLRP3 炎症小体的激活,成为了研发帕金森病治疗药物的关键方向。
基于此,南京医科大学、南京中医药大学等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Molecular Neurodegeneration》杂志上,为帕金森病的治疗带来了新的希望。
为开展此项研究,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过虚拟筛选天然产物库,从 5,088 种化合物中初步筛选出潜在的 NLRP3 抑制剂。接着,利用表面等离子共振(SPR)分析技术,精准测定化合物与 NLRP3 蛋白的结合亲和力。同时,借助细胞实验,在骨髓来源的巨噬细胞(BMDMs)、小胶质细胞和星形胶质细胞等多种细胞中,验证化合物对 NLRP3 炎症小体激活的抑制作用。此外,构建 MPTP/p 小鼠模型,结合行为学测试、免疫组化、蛋白质组学等技术,全面评估药物的治疗效果及作用机制。
研究结果如下:
虚拟筛选与验证:研究人员对天然产物库进行虚拟筛选,结合分子对接得分,挑选出 5 种潜在的 NLRP3 抑制剂。经过一系列实验验证,补骨脂素(Psoralen)脱颖而出,成为最有效的 NLRP3 炎症小体抑制剂。它不仅能显著降低细胞中 IL-1β 和 caspase-1 的水平,还能选择性抑制 NLRP3 的磷酸化,且不影响细胞活力和 LDH 释放。
抑制炎症小体激活:在小胶质细胞和星形胶质细胞中,补骨脂素同样展现出强大的抑制作用。它能有效抑制由 LPS + ATP 或 LPS + Nigericin 刺激引起的 NLRP3 炎症小体激活,减少 IL-1β 的释放,且对 TNF-α 或 IL-6 水平无明显影响,进一步证明了其对 NLRP3 炎症小体激活的特异性抑制作用。
改善 PD 症状与神经保护作用:在 MPTP/p 小鼠模型中,补骨脂素治疗显著改善了小鼠的 PD 样运动症状,增加了多巴胺及其代谢物的水平,减少了多巴胺能神经元的死亡。同时,补骨脂素还能抑制小胶质细胞和星形胶质细胞的活化,降低其反应性,从而减轻神经炎症。
作用机制探究:深入研究发现,补骨脂素通过与 NLRP3 蛋白的 NACHT 和 LRR 结构域结合,阻止 NLRP3 在丝氨酸 658(Serine 658)位点的磷酸化,进而抑制 NLRP3 炎症小体的激活。通过构建 NLRP3 突变体进行实验,进一步证实了 Serine 658 磷酸化在 NLRP3 炎症小体激活中的关键作用。
体内实验验证:在 Nlrp3 基因敲除(KO)小鼠中进行的实验表明,补骨脂素的神经保护作用依赖于 NLRP3 的存在。此外,长期给药实验显示,补骨脂素(20 mg/kg)在长期给药时仍能发挥神经保护作用,且安全性更高,肝毒性更小,比 MCC950 在改善 PD 样运动症状和保护多巴胺能神经元方面效果更佳。
研究结论与讨论部分指出,该研究首次揭示了补骨脂素在帕金森病治疗中的潜在价值,它通过抑制胶质细胞中 NLRP3 炎症小体的激活,减轻神经炎症,改善帕金森病症状。同时,研究还发现了 NLRP3 蛋白上一个新的磷酸化位点 Serine 658,这为抑制 NLRP3 炎症小体激活提供了新的药物靶点。尽管目前仍有一些问题有待进一步研究,如参与 NLRP3 在 Serine 658 位点磷酸化的具体激酶和磷酸酶等,但这项研究无疑为帕金森病及其他 NLRP3 炎症小体相关疾病的治疗开辟了新的方向,有望推动相关药物的研发进程,为广大患者带来新的希望。<该研究成果意义重大,为后续深入探究帕金森病的发病机制和治疗策略提供了重要依据。未来,研究人员可基于此进一步优化补骨脂素的治疗方案,探索其与其他药物联合治疗的可能性,以提高治疗效果。同时,对 nlrp3="">
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