JNK3信號(hào)通路在帕金森病發(fā)病機(jī)制及治療中作用的研究.pdf

1、帕金森病(Parkinson’sdisease，PD)是一種中老年人常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病。臨床上主要表現(xiàn)為肌強(qiáng)直、震顫、運(yùn)動(dòng)遲緩及姿勢(shì)步態(tài)障礙。目前對(duì)PD主要以左旋多巴等藥物治療為主，然而長(zhǎng)期用藥會(huì)出現(xiàn)療效減退、異動(dòng)癥甚至是左旋多巴衰竭綜合征等棘手的臨床問(wèn)題，至今還無(wú)法得到滿意的解決。因此目前迫切需要尋找和研發(fā)更為理想的新型抗PD藥物，以替代和彌補(bǔ)已有藥物的缺陷和不足。 PD主要病理變化是黑質(zhì)多巴胺(DA)能神經(jīng)元進(jìn)行性變性死

2、亡。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基因突變、線粒體功能障礙、炎性反應(yīng)等諸多方面參與其中，但是其確切的發(fā)病機(jī)制迄今尚未明了。目前研究的熱點(diǎn)集中在-某些關(guān)鍵酶活性的改變參與了DA能神經(jīng)元損傷。大量的實(shí)驗(yàn)研究提示JNK的激活在DA能神經(jīng)元凋亡過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用。因此，JNK有可能成為PD治療的新靶點(diǎn)。本文采用經(jīng)典6-羥基多巴胺(6-OHDA)及1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶(1-methyl-4-phenyl-1，2,3,6-tetrahyd

3、ropyridine，MPTP)損毀DA能神經(jīng)元的PD動(dòng)物模型，并利用含有JIP-1和JNK相互結(jié)合的結(jié)構(gòu)域的融合肽(Tat-JBD)、JNK上游抑制劑K252a以及JNK的抑制劑-中藥單體姜黃素，進(jìn)一步闡明了JNK3的激活較JNK1/2在黑質(zhì)DA能神經(jīng)元損傷中起著更為重要的作用，JNK3的異常活化可激活下游信號(hào)通路，導(dǎo)致DA能神經(jīng)元死亡。抑制JNK3信號(hào)通路異常激活可以保護(hù)DA能神經(jīng)元。 1.Tat-JBD小肽通過(guò)抑制JNK3

4、與JIP-1的過(guò)度結(jié)合而抑制JNK3信號(hào)通路的活化挽救MPTP導(dǎo)致的DA能神經(jīng)元損傷 研究證實(shí)，JNK信號(hào)通路在PD發(fā)病機(jī)制中起著重要的作用。JIP-1，一種支架蛋白，靠募集和組裝MLK-MKK7-JNK信號(hào)模塊來(lái)增強(qiáng)JNK的激活。本研究構(gòu)建了含有Tat蛋白的跨膜區(qū)段與JIP-1蛋白中153-163段11個(gè)氨基酸(含JIP-1和JNK3相互結(jié)合的結(jié)構(gòu)域的位點(diǎn))融合成的小肽Tat-JBD，此小肽除了可以在體外直接抑制JNK3和JI

5、P-1結(jié)合外，還可以抑制MPTP損毀引起的JNK3與JIP-1的過(guò)度結(jié)合以及JNK3的異常活化。同時(shí)發(fā)現(xiàn)Tat-JBD還可以抑制JNK1/2結(jié)合JIP-1以及JNK1/2的活化，但這種抑制作用明顯低于對(duì)JNK3的抑制。由于小肽Tat-JBD抑制了JNK的激活，一方面使其核底物c-Jun的磷酸化水平降低，從而抑制了FasL的表達(dá)；另一方面通過(guò)抑制JNK非核底物Bcl-2的磷酸化和Bax從Bcl-2/Bax二聚體上釋放，進(jìn)一步減少Bax從胞

6、漿向線粒體的轉(zhuǎn)位及細(xì)胞色素C的釋放，從而抑制了caspase-3的激活及神經(jīng)元的凋亡。最終Tat-JBD可在造模后對(duì)MPTP引起的DA能神經(jīng)元的損傷起到挽救修復(fù)作用。因此，本研究結(jié)果表明，Tat-JBD通過(guò)抑制JNK3與JIP-1的結(jié)合繼而抑制JNK3的異?；罨捌湎掠蔚暮送放c非核通路，從而起到神經(jīng)損傷修復(fù)作用。由此我們認(rèn)為JNK3要比JNK1/2在PD的治療中發(fā)揮更大的作用，本文構(gòu)建的Tat-JBD小肽將為研發(fā)PD治療新藥開(kāi)辟一個(gè)嶄

7、新的前景。 2.K252a，JNK3的一種上游抑制子，能夠通過(guò)抑制MLK3/JNK3和ASK1/JNK3信號(hào)通路的異常激活挽救6-OHDA導(dǎo)致的DA能神經(jīng)元損傷 眾所周知，JNK信號(hào)通路在6-OHDA損毀黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)中起到重要的作用。我們以前的研究表明MLK3、ASK1能夠分別通過(guò)抑制MLK3/JNK3以及ASK1/JNK信號(hào)通路參與腦缺血引起的神經(jīng)元死亡。為了進(jìn)一步觀察這些通路是否在6-OHDA損毀的PD動(dòng)物模型中被

8、異常激活，本研究檢測(cè)了MLK3、ASK1及JNK的活性。結(jié)果顯示，在PD大鼠模型中，MLK3和ASK1的異常激活均促進(jìn)了JNK3的活化，并進(jìn)一步通過(guò)激活其下游核通路/非核通路導(dǎo)致黑質(zhì)DA能神經(jīng)元死亡。K252a是具有一個(gè)廣泛作用的神經(jīng)保護(hù)劑，可以直接抑制Trk、MLK3的活性，以及激活P13K和MEK信號(hào)通路。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)K252a可部分挽救6-OHDA引起的DA能神經(jīng)元程序性死亡。這種保護(hù)作用是通過(guò)抑制MLK3/JNK3和ASK1/

9、JNK3介導(dǎo)的。因此，JNK3信號(hào)通路可能是PD治療的新靶點(diǎn)，而K252a，JNK3上游抑制因子則可能成為神經(jīng)保護(hù)性治療PD的新藥。 3.JNK抑制劑姜黃素能夠通過(guò)抑制JNK3異常活化及其下游線粒體通路挽救MPTP導(dǎo)致的DA能神經(jīng)元損傷 研究表明，JNK3缺乏的小鼠可以拮抗MPTP對(duì)DA能神經(jīng)元的毒性作用，我們前期的研究結(jié)果顯示，MPTP損毀可以引起JNK1/2/3的激活，并且JNK3的激活程度均大于JNK1/2。本研究

10、發(fā)現(xiàn)姜黃素，一種JNK的抑制劑，對(duì)JNK3的抑制作用明顯強(qiáng)于對(duì)JNK1/2的抑制作用。姜黃素還可以降低Bax從胞漿向線粒體的轉(zhuǎn)位及細(xì)胞色素C的釋放，最終抑制caspase-3和PARP的激活及神經(jīng)元的凋亡。形態(tài)學(xué)結(jié)果也表明姜黃素對(duì)MPTP導(dǎo)致的線粒體的損傷有明顯的挽救(損傷修復(fù))作用。這些結(jié)果進(jìn)一步表明JNK3的異常激活及其下游線粒體通路的異常參與了DA能神經(jīng)元損傷。姜黃素，一種姜黃的提取單體，作為JNK活性的抑制劑，將為研發(fā)治療PD的