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USP2通过稳定FOXC1缓解MPP+诱导的神经元损伤:帕金森病治疗新靶点的发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月12日 来源:Brain Research 2.7
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本研究针对帕金森病(PD)中神经元损伤的分子机制,揭示了USP2通过去泛素化作用稳定FOXC1蛋白,从而缓解MPP+诱导的SK-N-SH细胞炎症、氧化应激及凋亡。该发现为PD治疗提供了潜在干预靶点,具有重要转化价值。
帕金森病治疗新突破:USP2-FOXC1轴的保护机制揭秘
帕金森病(PD)作为全球第二大神经退行性疾病,其核心病理特征是中脑黑质多巴胺能神经元的不可逆丢失。随着人口老龄化加剧,PD发病率逐年攀升,但现有治疗手段仅能缓解症状,无法阻止疾病进展。在这一背景下,郑州大学第五附属医院的研究团队在《Brain Research》发表重要成果,揭示了去泛素化酶USP2通过稳定转录因子FOXC1抵抗神经元损伤的全新机制。
研究团队首先通过分析临床样本和GEO数据库(GSE160299),发现PD患者和MPP+(1-甲基-4-苯基吡啶离子)诱导的细胞模型中FOXC1表达显著降低。MPP+作为经典的PD模拟剂,能引发神经元活力下降、炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)释放、氧化应激(ROS、MDA升高;SOD、CAT、GSH降低)和凋亡(Bax/Bcl-2失衡、Cleaved caspase-3激活)。通过Ubibrowser预测和CoIP验证,首次证实USP2与FOXC1存在直接相互作用,并证明USP2通过去泛素化作用延长FOXC1蛋白半衰期。
关键技术方法
研究采用PD患者脑组织样本(n=15)与对照(n=15)进行验证,建立MPP+诱导的SK-N-SH细胞模型。通过RT-qPCR、Western blot检测基因/蛋白表达,CCK-8和流式细胞术分析细胞活力/凋亡,ELISA检测炎症因子,试剂盒测定氧化应激指标,结合CoIP验证蛋白互作。
主要研究结果
FOXC1在PD模型中表达下调
临床样本和细胞实验一致显示FOXC1在PD中表达降低,其过表达可显著改善MPP+诱导的细胞损伤。
USP2通过稳定FOXC1发挥保护作用
USP2敲除加剧神经元损伤,而过表达USP2能上调FOXC1蛋白水平,逆转MPP+引起的细胞活力下降(CCK-8显示存活率提升37%)、炎症风暴(TNF-α降低2.1倍)和氧化损伤(ROS减少58%)。
分子机制解析
USP2通过去泛素化修饰阻止FOXC1降解,sh-FOXC1可部分抵消USP2的保护效应,证实FOXC1是其关键下游靶点。
结论与意义
该研究首次阐明USP2-FOXC1轴在PD中的神经保护作用:USP2通过物理结合去除FOXC1的泛素链,增强其蛋白稳定性,进而调控Bcl-2/Bax凋亡通路、抑制炎症因子释放、改善氧化应激微环境。这一发现不仅揭示了PD发病的新机制,更提供了通过靶向USP2-FOXC1通路干预疾病进程的治疗策略。研究获得河南省医学科技攻关计划(LHGJ20230402)和河南省高等学校重点科研项目(23A360011)支持,由Zhijiang Zhuang、Lihong Zhang和Yizhao Wang共同完成。
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