LRRK2p.N1437D点突变纯合子小鼠：帕金森病研究的新希望

《npj Parkinson's Disease》：The homozygous LRRK2.p.N1437D point mutation mouse is a novel model of parkinsonism

帕金森病（PD）是一种常见的神经退行性疾病，亮氨酸重复激酶 2（LRRK2）突变是其重要病因。为探究 LRRK2p.N1437D突变影响，研究人员构建该突变小鼠模型。结果显示，纯合突变小鼠出现运动障碍、多巴胺系统受损等 PD 相关症状。该研究为 PD 研究提供了新模型。

　　帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一种令人谈之色变的进行性 neurodegenerative 疾病，患者会出现静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势反射丧失等症状，严重影响生活质量。在其众多发病因素中，亮氨酸重复激酶 2（leucine-rich repeat kinase 2，LRRK2）基因突变备受关注，它不仅是家族性 PD 的常见病因，在散发性 PD 中也扮演着重要角色。然而，现有的基于常见 LRRK2 点突变的小鼠模型却不尽如人意，无法模拟出与年龄相关的 PD 行为和病理损伤，这使得对 PD 的研究面临诸多困境。

为了突破这一困境，复旦大学附属华山医院的研究人员开展了一项具有开创性的研究。他们聚焦于新发现的 LRRK2^p.N1437D点突变，构建了全新的小鼠模型，旨在深入探究该突变对运动功能、多巴胺系统以及分子病理特征的影响。

研究人员运用了多种关键技术方法来开展研究。在构建小鼠模型时，他们借助 CRISPR/Cas9 技术，通过同源重组修复引入目标点突变，成功获得了携带 LRRK2^p.N1437D点突变的小鼠。随后，利用蛋白质免疫印迹（Western blotting）、免疫沉淀（IP）、正电子发射断层扫描（PET）、免疫荧光染色等技术，对小鼠的蛋白表达、磷酸化水平、GTP 结合能力、多巴胺系统以及各种分子病理特征进行了全面检测。

研究结果如下：

• 小鼠模型构建成功：通过基因编辑技术成功构建了携带 LRRK2^p.N1437D点突变的小鼠。纯合（HOMO）突变小鼠的 LRRK2 蛋白自磷酸化、底物磷酸化和 GTP 结合能力增强，且在生长过程中体重变化呈现出与野生型（WT）和杂合（HET）小鼠不同的趋势，幼年时体重增加更多，随年龄增长体重下降更明显。
• 纯合突变影响小鼠运动能力：行为学实验表明，杂合突变对老年小鼠运动能力无明显影响，但 25 - 26 个月大的纯合突变小鼠自主运动距离减少、平衡能力受损、握力下降且步态异常，运动能力明显受到影响。
• 纯合突变破坏多巴胺系统：在 26 - 27 个月大的纯合突变小鼠中，多巴胺转运体（DAT）-PET-CT 成像显示纹状体的 DAT 信号显著减弱，黑质（SN）中多巴胺能神经元数量减少，而纹状体中酪氨酸羟化酶（TH）阳性终末密度无明显变化，表明纯合突变破坏了多巴胺系统。
• 纯合突变导致多种分子病理变化：26 - 27 个月大的纯合突变小鼠的 SN TH 神经元中，tau 磷酸化水平升高、脂褐素积累增加、自噬体标记蛋白 p62 表达增多、溶酶体相关膜蛋白 1（LAMP1）表达降低，同时还存在氧化损伤和脂质过氧化增强的现象，且谷胱甘肽过氧化物酶 4（GPX4）水平无明显变化，酰基辅酶 A 合成酶长链家族成员 4（ACSL4）水平升高。

研究结论和讨论部分指出，该研究构建的 LRRK2^p.N1437D点突变小鼠模型，在未进行 LRRK2 过表达或外源性应激诱导的情况下，展现出了与 PD 相关的行为和病理损伤，为 PD 研究提供了更贴近实际情况的动物模型。该模型有助于揭示 LRRK2 突变在 PD 发病机制中的作用，例如发现 TH 神经元功能受损可能先于其特征性丧失，且 ROC - COR 结构域突变的发病机制可能与 tau 磷酸化无关，脂质过氧化可能是导致 TH 神经元死亡的重要因素等。不过，研究也存在一些局限性，如未深入探究 N1437D 突变影响小鼠的具体分子机制，对病理特征的研究仅局限于 SN 中的多巴胺能神经元等。未来研究可针对这些不足进一步探索，有望为 PD 的治疗和干预提供新的靶点和策略。该研究成果发表在《npj Parkinson's Disease》上，为帕金森病领域的研究开辟了新的方向，具有重要的科学价值和临床意义。