综述:Alpha-Synuclein在神经退行性疾病中的病理生理学:聚焦帕金森病的分子机制与治疗进展

《Cellular and Molecular Neurobiology》:Alpha-Synuclein Pathophysiology in Neurodegenerative Disorders: A Review Focusing on Molecular Mechanisms and Treatment Advances in Parkinson’s Disease

【字体: 时间:2025年03月27日 来源:Cellular and Molecular Neurobiology 3.6

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  这篇综述系统梳理了α-突触核蛋白(α-syn)在帕金森病(PD)等神经退行性疾病中的关键作用,详细解析了其结构特征(N端/NAC/C端)、SNCA基因调控机制(包括突变A53T/E46K等)、病理聚集特性(如朊病毒样传播),并全面评述了当前靶向治疗策略(如免疫疗法BIIB054/PRX002、分子伴侣HSP70、基因治疗siRNA-CLR01等)。文章特别强调了α-syn通过线粒体功能障碍、神经炎症(TNF-α/IL-17)和分子伴侣介导的自噬(CMA)等通路驱动神经元死亡的机制,为开发新型疾病修饰疗法提供了重要理论框架。

  

Alpha-Synuclein的结构与功能特性
作为由140个氨基酸组成的天然无序蛋白,α-syn包含三个功能域:N端膜结合区(1-60)、疏水核心非淀粉样成分(NAC,61-95)和带负电荷的C端(96-140)。其中NAC区域被证实是淀粉样纤维形成的关键驱动力,而C端通过钙离子结合调控突触功能。该蛋白在生理状态下参与突触小泡循环、SNARE复合体组装和多巴胺代谢调控,其异常折叠会导致毒性寡聚体积累。

SNCA基因与遗传易感性
位于4号染色体的SNCA基因编码α-syn,其错义突变(如A30P/A53T)和拷贝数变异与常染色体显性PD密切相关。表观调控机制(如ZSCAN21介导的转录抑制、启动子区甲基化)显著影响基因表达。值得注意的是,GBA1基因突变(导致葡萄糖脑苷脂酶缺陷)和LRRK2激酶功能增益突变通过溶酶体功能障碍间接促进α-syn聚集,形成"二次打击"病理模型。

α-突触核蛋白病的病理网络
跨细胞传播的纤维化α-syn(F-αsyn)在PD、路易体痴呆(DLB)和多系统萎缩(MSA)中呈现朊病毒样扩散特征。分子机制研究揭示:①线粒体-内质网耦联受损引发氧化应激;②小胶质细胞激活产生TNF-α/IL-1β等促炎因子;③CD4+T细胞对α-syn61-75表位的自身免疫反应加速黑质神经元丢失。动物模型显示,α-syn预形成纤维(PFFs)注射可重现进行性运动障碍和突触蛋白异常磷酸化。

靶向治疗策略的创新进展
免疫干预:单抗BIIB054(靶向N端)和PRX002(靶向C端)在临床试验中显示差异疗效,而纳米抗体VH14PEST通过蛋白酶体靶向信号增强病理蛋白清除。DNA适配体通过脂质体递送实现脑内特异性结合。
分子伴侣:HSP70/HSP40复合物促进寡聚体解聚,而小分子伴侣Ambroxol通过恢复葡萄糖脑苷脂酶(GCase)活性增强溶酶体降解。
基因调控:RVG修饰的shRNA环状载体和ApoB11-siRNA复合物显著降低SNCA表达,分子镊子CLR01通过破坏β-片层结构抑制纤维形成。

挑战与展望
当前研究需解决血脑屏障穿透、抗体表位选择性和生物标志物量化等瓶颈问题。联合靶向α-syn产生(SNCA沉默)、清除(CMA激活)和神经炎症调控(IL-17A阻断)的多模式疗法可能是未来方向。皮肤活检检测SNCA阳性细胞等新技术为早期诊断提供了潜在工具。

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