研究发现 降压药可以诱导自噬治疗帕金森疾病

近年来的一些研究表明,自噬或许在帕金森疾病的发病机制中有着重要作用,在许多帕金森疾病患者或者帕金森动物模型中都观察到了异常的自噬水平。近日有文献报道称研究者们在小鼠模型上展开的实验发现降压药非洛地平可以诱导小鼠大脑中的自噬,对帕金森的发生具有积极的预防作用。

帕金森疾病(PD)是一种进行性的、无法治愈的神经系统疾病,尚未发现有延缓或停止疾病进展的确切疗法。现今PD治疗手段包括药物治疗和非药物治疗, 非药物治疗包括手术、教育和运动康复等策略,有助于持续缓解症状并维持功能。一些资料表明自噬与PD的发病机制密切相关,许多自噬相关基因编码的蛋白如α-synucleinPINK1Parkin等都被发现涉及自噬的调控。许多帕金森动物模型研究表明,自噬可作为一种补偿性的途径降解异常的α-synuclein积累,从而缓解PD相关症状。

自噬过程是由线粒体膜、内质网膜等来源的膜包裹部分胞质、蛋白质等形成自噬体,再与内涵体、溶酶体一次融合形成自噬溶酶体,最后由溶酶体水解酶降解变性蛋白质和受损细胞器,从而实现细胞内稳态和细胞器更新的过程。目前随着不断有证据表明自噬在PD中的重要角色, 靶向自噬来治疗PD提供了一个新的有前途的方向。目前已有大量化合物被报道能够在帕金森动物模型中通过调节自噬而达到缓解症状的目的。CRO公司美迪西可以根据客户的需求提供各种有效的动物模型(抑郁症动物模型、帕金森病动物模型、精神病动物模型等),用来检测药物的有效性。常规的神经系统疾病有:精神病、帕金森病、抑郁、疼痛(中枢)等,通过大小鼠、豚鼠等进行动物实验。

剑桥大学David Rubinsztein教授领导的研究小组使用经过基因改造的小鼠来表达导致帕金森病的突变,在实验室培养的人类和动物神经元细胞上对超过1100种已被批准治疗帕金森以外其他疾病的药物进行化合物活性测试,寻找能够诱导细胞进行自噬从而清除错误折叠蛋白质的化合物。研究结果显示,一种常用来降压的药物——非洛地平对帕金森的发生具有积极的预防作用,可有效减少帕金森病突变小鼠错误折叠蛋白质的积聚,经该药物处理的动物也表现出较少的疾病迹象。

α-突触核蛋白是由SNCA编码的小分子可溶性蛋白,主要分布于神经元突触前末梢。突变的α-突触核蛋白发生错误折叠,形成不可溶的寡聚糖形式,是路易小体的主要成分。可溶性的α-突触核蛋白能通过UPSALP途径降解,但是寡聚糖形式的α-突触核蛋白只能通过ALP途径降解。突变型的A53TA30Pα-突触核蛋白因与LAMP-2A紧密结合,从而难以越膜进入溶酶体内,也影响其他底物降解,造成细胞毒性。在小鼠体内给予非洛地平的浓度接近于人体中的浓度,诱导自噬并降低神经毒性蛋白的水平,如A53Tα-突触核蛋白。这些数据表明,这种药物可能对患有适当神经退行性疾病的人有效,这些疾病可通过自噬诱导得到改善。

在该次研究过程中, Rubinsztein教授及其同事通过在小鼠皮肤下使用微型泵控制药物浓度,数据表明,在人类血浆浓度下,非洛地平可以诱导小鼠大脑中的自噬,并清除易聚集的致病蛋白。此外,非洛地平还可改善A53Tα-突触核蛋白小鼠模型中的疾病和神经变性的迹象。

虽然研究者热衷于在神经退行性疾病患者或有此类疾病风险的人(例如,亨廷顿病突变的症状前携带者)中进行检测,但需要考虑其副作用和剂量,特别是在老年患者中,药物清除得更慢。总之,这是第一项证明批准的药物浓度与人类患者相似,可以诱导啮齿动物大脑自噬的研究,以及第一项表明在这种条件下批准的药物可以改善神经退行性疾病的研究。这些数据支持在患有适当神经退行性疾病的人体中进行测试。当药物安全且耐受性良好时,旨在延迟疾病发作的预防性治疗的可能性也成为一种选择。

自噬在帕金森疾病中的重要作用给研究者们带来了灵感,利用自噬相关药物以组织甚至逆转疾病的发展成了帕金森疾病治疗药物研发的重要思路。降压药物非洛地平对帕金森疾病的治疗研究,为未来预防和治疗帕金森疾病带来了方向。