內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在帕金森病中的作用

吳 亮綜述，張穎冬審校

帕金森病(PD)是僅次于阿爾茨海默病(AD)的年齡相關(guān)性神經(jīng)變性病，主要的臨床癥狀為運(yùn)動(dòng)遲緩、肌肉僵直、靜止性震顫和姿勢(shì)不穩(wěn);其神經(jīng)變性特征為進(jìn)行性黑質(zhì)致密部(SNc)多巴胺能(DA)神經(jīng)元變性、缺失、以及神經(jīng)元內(nèi)出現(xiàn)由α-共核蛋白(α-synuclein)組成的Lewy 小體的形成。雖然家族性PD 有一些基因突變基礎(chǔ)，但大多數(shù)原發(fā)性PD 病因不明，有多種機(jī)制參與DA 神經(jīng)元變性，包括線(xiàn)粒體功能障礙、氧化應(yīng)激、細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)失調(diào)等。最近研究表明，異常蛋白沉積導(dǎo)致的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在PD 的發(fā)病過(guò)程中也起到重要作用。本文就內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在PD 發(fā)病與治療中的作用作一綜述。

1 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激

1.1 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum，ER)是真核細(xì)胞重要的細(xì)胞器，它是由封閉的膜系統(tǒng)和圍成的腔形成相互溝通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜占細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的50%以上，整個(gè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔占細(xì)胞體積的10%以上。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是除核酸意外的重要生物大分子合成的基地，主要有以下功能:合成蛋白質(zhì)信號(hào)肽;儲(chǔ)存細(xì)胞內(nèi)鈣離子;合成脂質(zhì)和膽固醇;釋放正確折疊蛋白質(zhì)。

1.2 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白折疊是在分子伴侶和折疊酶的幫助下完成的。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)極高濃度的蛋白質(zhì)(100 mg/ml)使該細(xì)胞器非常容易導(dǎo)致蛋白沉積［1］。當(dāng)細(xì)胞分化或者細(xì)胞生理?xiàng)l件的改變，可引起細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白量的增加。而在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白負(fù)荷超過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的折疊能力時(shí)，就可導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中異常蛋白質(zhì)的沉積，從而引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。相反，如果細(xì)胞要克服內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白負(fù)荷和折疊能力之間重新達(dá)到平衡。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激時(shí)，一系列應(yīng)激反應(yīng)被激活，其中未折疊蛋白蛋白反應(yīng)(UPR)是目前認(rèn)識(shí)最為清楚的從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到細(xì)胞核的信號(hào)傳導(dǎo)通路。UPR 可以提高細(xì)胞對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的適應(yīng)性，并且使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)重新達(dá)到穩(wěn)態(tài)［2］。

2 UPR 主要的信號(hào)通路

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)通過(guò)3 種UPR 跨膜蛋白傳遞信息，分別是雙鏈RNA 激活蛋白激酶樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(double stranded RNA-activated protein kinase-like ER kinase，PERK)、肌醇需求酶1(inositol-requiring enzyme-1，IRE1)及活化轉(zhuǎn)錄因子6(activating transcription factor 6，ATF6)。這3 中跨膜蛋白均與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分子伴侶BiP/GRP78 相結(jié)合，處于非活性狀態(tài)。

2.1 分子伴侶BiP/GRP78 分子伴侶BiP/GRP78 是一種肽依賴(lài)性ATP 酶，屬于熱休克蛋白70 家族成員，能夠快速與新生轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白相結(jié)合，尤其是與未發(fā)生糖基化、未折疊及未聚集的蛋白更容易結(jié)合。正常情況下，BiP/GRP78 與跨膜蛋白PERK、Ire1 和ATF6 結(jié)合，阻止下游信號(hào)通路的激活。隨著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)未折疊蛋白的聚集，BiP/GRP78與PERK、Ire1 和ATF6 分離后和這些未折疊蛋白相結(jié)合，從而使這3 種信號(hào)通路激活。

2.2 蛋白激酶樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(PERK)途徑 PERK 是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，激活后PERK 發(fā)生寡聚化和自身磷酸化，并將真核翻譯起始因子-2 的α-亞基(eIf2α)51位的Ser 磷酸化，間接地使eIf2α 失活，抑制RNA 與核糖體的結(jié)合，這種保護(hù)性機(jī)制很快阻止了新生蛋白質(zhì)向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的轉(zhuǎn)移，抑制了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)負(fù)荷的過(guò)重。但是，在eIf2 失活時(shí)，一些5’非翻譯區(qū)包含有小的開(kāi)放閱讀框的mRNA 更容易被翻譯。活化轉(zhuǎn)錄因子4(ATF4)就是其中之一，它的兩個(gè)重要靶基因是轉(zhuǎn)錄因子C/EBP 同源蛋白(CHOP)和DNA 誘導(dǎo)損害34(GADD34)，CHOP 是控制凋亡過(guò)程中基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子。所以，PERK 途徑既可以發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)作用，也可以促使細(xì)胞凋亡，這種雙重性發(fā)生在eIf2α 磷酸化水平。

2.3 肌醇需求酶1(IRE1)途徑 Ire1 途徑最保守，是唯一存在于低等胚胎細(xì)胞中的UPR 途徑。Ire1 是一類(lèi)I 型跨膜蛋白，不但具有絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶活性，而且還有核酸內(nèi)切酶活性。Ire1 有2 個(gè)基因，分別是Ire1α 和Ire1β。隨著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的發(fā)生GRP78 失去了對(duì)Ire1α 的抑制，Ire1α的活性通過(guò)二聚體形成和轉(zhuǎn)磷酸化作用被激活。激活的Ire1α 通過(guò)一種非傳統(tǒng)的剪切機(jī)制將X 盒結(jié)合蛋白(XBP1)前體mRNA［pXBP1(u)］轉(zhuǎn)化為成熟mRNA［pXBP1(s)］，之后XBP1(s)蛋白幫助將錯(cuò)誤折疊蛋白反向從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)至胞液，從而減少內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的負(fù)荷。而Ire1β 特異性的位于胃腸道的上皮細(xì)胞的ERS 反應(yīng)中起著相應(yīng)的作用。

2.4 活化轉(zhuǎn)錄因子6(ATF6)途徑 ATF6 是一個(gè)最初合成作為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜蛋白的轉(zhuǎn)錄因子，具有較大的ER 腔部分。當(dāng)BiP/GRP78 從其N(xiāo) 端釋放后，ATF6 通過(guò)囊泡從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移至高爾基體。在高爾基體內(nèi)ATF6 經(jīng)過(guò)位點(diǎn)1 蛋白酶(S1P)和位點(diǎn)2 蛋白酶(S2P)被切割形成p ATF6(N)，p ATF6(N)轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，與ERS 反應(yīng)原件結(jié)合，從而激活ER分子伴侶BiP/GRP78、GRP94 等的表達(dá)來(lái)緩解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力。

3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與凋亡

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的持續(xù)存在可以導(dǎo)致凋亡信號(hào)通路的激活，其中主要有CHOP 導(dǎo)致的凋亡途徑、Ire1α 通路導(dǎo)致的凋亡途徑和caspase-12 途徑。

3.1 CHOP 導(dǎo)致的凋亡途徑 在糖尿病、PD 等許多疾病模型中，采用基因敲除小鼠已經(jīng)證實(shí)CHOP 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡中的作用。但是其中機(jī)制尚不清楚。目前多認(rèn)為，CHOP 是通過(guò)抑制抗凋亡因子Bcl-2 水平導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的。Mccullough 等研究發(fā)現(xiàn)，在CHOP 過(guò)表達(dá)的細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激所致細(xì)胞凋亡增加，同時(shí)Bcl-2 降低、ROS 增加。恢復(fù)Bcl-2 表達(dá)水平后，ROS 水平降低，凋亡減少，其中機(jī)制可能是CHOP 抑制Bcl-2 啟動(dòng)子有關(guān)［3］。因此，可以看出CHOP 的核內(nèi)轉(zhuǎn)移是其導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡的必要步驟。Chiribau CB 等研究發(fā)現(xiàn)，CCAAT 結(jié)合增強(qiáng)蛋白β(CCAATbinding enhancer protein β，C/EBPβ)的亞基LIP(liver inhibitory protein)能夠結(jié)合CHOP，協(xié)助其向核內(nèi)轉(zhuǎn)移，進(jìn)而抑制Bcl-2 表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。在心肌肥大小鼠模型中，同樣發(fā)現(xiàn)對(duì)照組及CHOP 基因敲除小鼠心肌細(xì)胞凋亡增加，Bcl-2/Bax 比例降低［4］。Bcl-2 能夠阻斷BH3-only 蛋白(Bad、Bim、Noxa、Puma)介導(dǎo)的線(xiàn)粒體通透性增加，抑制細(xì)胞凋亡。另一理論認(rèn)為，氧化應(yīng)激是CHOP 導(dǎo)致細(xì)胞的根本原因。持續(xù)存在的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激不僅能使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)處于高度氧化狀態(tài)，而且誘導(dǎo)胞漿內(nèi)產(chǎn)生ROS。CHOP 調(diào)控的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氧化酶1α(ER oxidase 1 α，ERO1α)是介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)處于氧化重要靶點(diǎn)。在2 型糖尿病小鼠模型中，基因敲除CHOP 能夠有效抑制β細(xì)胞凋亡，這種保護(hù)作用與降低ERO1α、抑制氧化應(yīng)激有關(guān)。最近研究表明，CHOP 能夠誘導(dǎo)ERO1α 激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放通道三磷酸肌醇受體IP3R，調(diào)節(jié)胞漿內(nèi)Ca2+濃度，進(jìn)而控制細(xì)胞存活［5］。此外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的持續(xù)存在，導(dǎo)致的eIf2α磷酸化能夠減少細(xì)胞內(nèi)蛋白合成，減少氧化應(yīng)激和凋亡。GADD34 可以促進(jìn)p-eIf2α 去磷酸化，使上述蛋白抑制作用減弱，而CHOP 正是GADD34 的調(diào)節(jié)蛋白之一。然而，CHOP并不是總是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的。研究發(fā)現(xiàn)，在原代神經(jīng)元缺氧模型中，敲除CHOP 基因后增加細(xì)胞對(duì)缺氧和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的敏感性，并降低腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的保護(hù)作用，而細(xì)胞缺氧前CHOP 過(guò)表達(dá)能夠有效保護(hù)細(xì)胞的缺氧損傷［6］。這說(shuō)明CHOP 在某些條件下可能作為一種適應(yīng)性蛋白，抵抗細(xì)胞損害。另外，由于UPR 的復(fù)雜性，在缺氧狀態(tài)下，拮抗細(xì)胞凋亡的因素抵消細(xì)胞凋亡的因素時(shí)，盡管CHOP 表達(dá)增加，也可能并不表現(xiàn)出細(xì)胞損害。

3.2 Ire1 通路導(dǎo)致的凋亡途徑 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)，Ire1α 激活后，通過(guò)XBP1(S)能夠幫助錯(cuò)誤折疊蛋白反向從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)至胞液，從而減少內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的負(fù)荷，從而抑制細(xì)胞凋亡。但是，激活的Ire1 同時(shí)能夠與腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子2(tumour necrosis factor receptor associated factor 2，TRAF2)結(jié)合，進(jìn)而激活凋亡信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1(apoptosis signal-regulating kinase 1，ASK1)，最終導(dǎo)致JNK 的激活，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活劑毒胡蘿卜素或者衣霉素處理的PC12 細(xì)胞中可見(jiàn)內(nèi)源性ASK1、JNK 激活，而且只有在TRAF2 存在的條件下，Ire1 才能ASK1 與結(jié)合，這說(shuō)明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上形成Ire1-TRAF2-ASK1 復(fù)合體，進(jìn)而激活A(yù)SK1-JNK 通路。Klee 等通過(guò)構(gòu)建內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表達(dá)Bak 的細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)Bim 和Puma 能選擇性地激活I(lǐng)re1-TRAF2 通路，并沒(méi)有對(duì)下游的XBP-1 通路沒(méi)有影響［7］。但是，在正常細(xì)胞中，不同應(yīng)激狀態(tài)下Ire1 下游信號(hào)通路變化方向并不清楚，如何調(diào)節(jié)Ire1 下游信號(hào)通路控制細(xì)胞的存活需要更深入的研究。

3.3 Caspase-12 信號(hào)通路 Caspase-12 是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激特有的細(xì)胞凋亡蛋白酶，它可以激活caspase-9，進(jìn)而激活caspase-3，從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。已經(jīng)證實(shí)，caspase-12 存在于毒胡蘿卜素作用的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)胞漿側(cè)。caspase-12 基因敲除的小鼠能夠部分抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激所致的細(xì)胞凋亡。這說(shuō)明caspase-12 是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡所必需的細(xì)胞凋亡蛋白酶。分化的PC12 細(xì)胞受到毒胡蘿卜素作用后，鈣蛋白酶2 和caspase-3/7 能夠激活caspase-12，活化的caspase-12 再通過(guò)caspase-9，進(jìn)一步激活caspase-3，導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡。也有研究認(rèn)為，在正常狀態(tài)下，TRAF2 與caspase-12 前體可形成穩(wěn)定的復(fù)合體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)，TRAF2 能夠使caspase-12 前體剪切為活化的caspase-12。但是，UPR 的各信號(hào)通路如何影響caspase-12 激活和凋亡的尚不清楚。隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)caspase-12 并不存在于人類(lèi)細(xì)胞中。在SK-N-SH 和Hela 細(xì)胞中，caspase-4 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激時(shí)能夠被激活，發(fā)揮類(lèi)似caspase-12 功能［8］。

4 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與PD

大量研究表明，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與帕金森病密切相關(guān)。2007年，Hoozemans 等首次在PD 患者中腦黒質(zhì)區(qū)發(fā)現(xiàn)UPR 的激活，PERK 和eIF2α 免疫反應(yīng)呈陽(yáng)性，并且活化的PERK 存在于α-共核蛋白沉積的神經(jīng)元中［9］。隨著研究的進(jìn)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在PD 發(fā)病中可能起到至關(guān)重要的作用。

4.1 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在α-共核蛋白突變型PD 模型中的作用 α-共核蛋白是由SNCA 基因編碼的蛋白，SNCA 基因突變與家族型PD 密切相關(guān)。A53T 突變型α-共核蛋白表達(dá)的細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白GRP78、p-eIF2α 表達(dá)增加，同時(shí)敲除caspase-12 基因后，細(xì)胞凋亡減少［10］。這說(shuō)明SNCA基因突變細(xì)胞凋亡與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)。Jiang 等研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的增加也能相應(yīng)地加劇α-共核蛋白的聚集［10］。可以看出，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和α-共核蛋白聚集之間存在相互促進(jìn)的關(guān)系。Colla 等研究發(fā)現(xiàn)，在α-共核蛋白A53T 突變型小鼠腦組織中，α-共核蛋白聚集在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)形成有細(xì)胞毒性的低聚合體［11］。α-共核蛋白聚集發(fā)生在癥狀發(fā)生之前，α-共核蛋白不斷聚集導(dǎo)致疾病不斷進(jìn)展。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激拮抗劑salubrinal能夠有效延緩動(dòng)物癥狀加劇，降低內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)α-共核蛋白聚集［11］。同樣在α-共核蛋白轉(zhuǎn)基因小鼠中，GRP78 表達(dá)增加，增加的GRP78 可以同α-共核蛋白結(jié)合，導(dǎo)致激活PERK 通路［12］。因此，可以認(rèn)為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是α-共核蛋白聚集的發(fā)生地，α-共核蛋白與分子伴侶結(jié)合，引發(fā)UPR，持續(xù)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激存在引起細(xì)胞凋亡。另一研究認(rèn)為，α-共核蛋白A53T 突變型細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的發(fā)生可能與α-共核蛋白聚集抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體之間蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。當(dāng)促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體之間蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的基因Ypt1p/Rab1 表達(dá)增加時(shí)，α-共核蛋白的毒性作用降低，反之，則增加。在Rab1 和α-共核蛋白雙表達(dá)多巴胺能細(xì)胞中，Rab1 能夠使多巴胺能神經(jīng)元凋亡減少［13］。同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)，α-共核蛋白基因的突變，可使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+通道調(diào)節(jié)受損，導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)Ca2+平衡破壞，亦可以誘發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激［14］。由此可見(jiàn)，α-共核蛋白導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能受損可能是PD 主要發(fā)病機(jī)制。

4.2 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在毒素誘導(dǎo)的PD 模型中的作用 在MPTP、6-OHDA 及魚(yú)藤酮誘導(dǎo)的PD 模型中，PERK 及Ire1α通路被激活［15］，且通過(guò)基因水平調(diào)節(jié)這些通路，可以對(duì)DA能神經(jīng)元的存活產(chǎn)生影響。并且發(fā)現(xiàn)，這些神經(jīng)毒素造成線(xiàn)粒體功能失調(diào)和氧化應(yīng)激可能是導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的根本原因。但是，Uehara 等［16］發(fā)現(xiàn)，在PD 患者及PD 細(xì)胞模型中存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)折疊酶(protein disulfide isomerase，PDI)的S-亞硝基化，導(dǎo)致PDI 的活性受到抑制，導(dǎo)致多聚泛素化蛋白聚集，激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。而另一研究［17］發(fā)現(xiàn)，ROS 并不參與魚(yú)藤酮誘導(dǎo)的SK-N-MC 早期細(xì)胞死亡，可能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在其中起到更大的作用。因此，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能在PD 的DA 能神經(jīng)元早期死亡中起到更重要的作用，早期干預(yù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能PD 治療和預(yù)防具有重要意義。

5 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在PD 治療中的作用

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在PD 的發(fā)病起到至關(guān)重要的作用，針對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的治療策略也在研究與開(kāi)發(fā)中。

5.1 干預(yù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的化學(xué)制劑 目前已發(fā)現(xiàn)大約20余種化學(xué)制劑能夠緩解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、改善內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能、維持細(xì)胞活性。Kraskiewicz 等［18］將其分為5 大類(lèi)型:(1)直接干預(yù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)通路的藥物:如salubrinal、BIX、水楊醛亞胺類(lèi)似物、黃酮類(lèi)、胍那芐、STF083010 等;(2)化學(xué)分子伴侶:PBA、TUDCA、TMAO 等;(3)蛋白降解抑制劑:Eeyarestatin、MG132、硼替佐米等;(4)抗氧化類(lèi):依達(dá)拉奉、DBM 衍生物、NAC 等;(5)影響Ca2+通路的藥物:丹曲林、咔唑類(lèi)衍生物等。salubrinal 是最常用的干預(yù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的制劑。研究發(fā)現(xiàn)，salubrinal 能夠有效保護(hù)衣霉素介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激對(duì)PC12 細(xì)胞的損傷，能夠阻斷p-eIf2α 的去磷酸化，維持其磷酸化狀態(tài)，從而抑制胞內(nèi)蛋白合成，減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)負(fù)荷，降低細(xì)胞凋亡。在α-共核蛋白A53T 突變型細(xì)胞中，salubrinal 能夠有效減少細(xì)胞凋亡［19］。在α-共核蛋白過(guò)表達(dá)的PD 大鼠模型中，salubrinal 不僅能夠延緩動(dòng)物PD 癥狀的發(fā)生，改善運(yùn)動(dòng)功能，而且能夠減少α-共核蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的聚集［11］。但是該研究發(fā)現(xiàn)salubrinal 對(duì)多巴胺能神經(jīng)元的并不具有保護(hù)作用［11］。最近研究發(fā)現(xiàn)，salubrinal 能夠減少β-淀粉樣蛋白導(dǎo)致的神經(jīng)元的死亡，不過(guò)該研究認(rèn)為salubrinal 發(fā)揮保護(hù)作用并不是由于抑制了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，而是抑制了NF-κB 通路。由此可見(jiàn)，對(duì)于salubrinal 對(duì)神經(jīng)元的作用可能與其損傷形成不同有關(guān)。依達(dá)拉奉是強(qiáng)力地自由基清除劑，具有抗氧化作用。最早在小鼠腦組織缺血缺氧模型中，發(fā)現(xiàn)依達(dá)拉奉不僅能夠減少腦梗死面積、改善神經(jīng)缺損癥狀，而且能夠抑制p-eIF2α 和CHOP 表達(dá)，減少caspase-12 的激活。在衣霉素誘導(dǎo)的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中，依達(dá)拉奉能夠抑制GRP78 及XBP-1 的水平。這說(shuō)明依達(dá)拉奉能夠有效保護(hù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激所致的細(xì)胞凋亡。在魚(yú)藤酮誘導(dǎo)的PD 大鼠模型中，依達(dá)拉奉能夠保護(hù)大鼠中腦黒質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元，改善運(yùn)動(dòng)癥狀［20］。在神經(jīng)退行性疾病中，小分子的化學(xué)分子伴侶常被用于減弱內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。在α-共核蛋白轉(zhuǎn)基因小鼠中，4-苯基丁酸(4-PBA)能夠改善動(dòng)物運(yùn)動(dòng)癥狀，同時(shí)多巴胺能神經(jīng)元死亡減少［21］。同樣地，另一種分子伴侶?；切苊撗跄懰?TUDCA)能夠保護(hù)MPTP 誘導(dǎo)的多巴胺能神經(jīng)元損傷［22］。丹曲林是一種Ca2+內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放通道蘭尼堿受體抑制劑，臨床上常用于治療上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損傷造成的痙攣性肌張力增高。在短暫大腦中動(dòng)脈閉塞大鼠模型中，丹曲林能夠有效抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，降低p-PERK、p-eIF2α 和CHOP 的表達(dá)水平，同時(shí)有效保護(hù)缺血半暗帶區(qū)的細(xì)胞。在四氫生物蝶呤(BH4)誘導(dǎo)的多巴胺能神經(jīng)元損傷模型中，丹曲林能減少BH4 對(duì)細(xì)胞的毒性作用，這說(shuō)明丹曲林可能PD 多巴胺能神經(jīng)元凋亡有治療作用［23］?？傊?，上述干預(yù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的化學(xué)制劑能夠有效保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元，但是其中機(jī)制尚不清楚。PD 等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生與進(jìn)展可能是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、氧化應(yīng)激、炎癥等多種因素共同導(dǎo)致的結(jié)果，并且各種因素之間可能相互影響，所以，關(guān)于干預(yù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的各種制劑對(duì)保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞機(jī)制仍需要更深入的探討。另外一個(gè)重要問(wèn)題是，一些化學(xué)制劑可能針對(duì)UPR 通路的某特定蛋白進(jìn)行阻斷，但是對(duì)其余通路上蛋白表達(dá)的影響如何，也需要進(jìn)一步研究。

5.2 基因治療 基因治療是正在探索中的較有前景的新療法，用病毒載體進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移，從而在腦的特定區(qū)域通過(guò)特異性蛋白質(zhì)表達(dá)來(lái)治療PD。將激活形成XBP1s 蛋白通過(guò)立體定位注射于小鼠紋狀體，可以有效保護(hù)MPTP 誘導(dǎo)的多巴胺能神經(jīng)元損傷。另外一項(xiàng)研究同時(shí)將表達(dá)α-共核蛋白和GRP78 的腺病毒注入大鼠黒質(zhì)區(qū)，發(fā)現(xiàn)GRP78 的過(guò)表達(dá)能夠減少α-共核蛋白大鼠模型中多巴胺能神經(jīng)元的死亡、改善動(dòng)物運(yùn)動(dòng)功能，這可能與GRP78 減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)。這兩項(xiàng)研究為通過(guò)基因干預(yù)UPR 治療PD 奠定了基礎(chǔ)。隨著PD 基因治療的不斷進(jìn)步，UPR 通路中的基因?qū)⒌玫礁蟮睦谩?/p>

6 總結(jié)

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)通過(guò)UPR 跨膜蛋白傳遞信息調(diào)節(jié)細(xì)胞的存活。在PD 的早期階段，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激能夠有效保護(hù)多巴胺能細(xì)胞。但是持續(xù)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的存在，能夠激活下游因子導(dǎo)致細(xì)胞死亡。通過(guò)調(diào)節(jié)UPR，控制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激對(duì)多巴胺能神經(jīng)元造成的損害，或能為治療PD 的新的方法。

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