泛素蛋白酶體系統(tǒng)功能障礙在帕金森病發(fā)病中的作用機制研究.pdf

1、泛素蛋白酶體系統(tǒng)功能障礙被認為是家族性帕金森病和散發(fā)性帕金森病的共同致病分子通路，它很可能是造成多巴胺能神經(jīng)元特異性死亡的原發(fā)性機制。我們的研究應(yīng)用特異性蛋白酶體抑制劑lactacystin分別作用于三種不同類型的細胞系，包括多巴胺能PCI2細胞、膽堿能SN56細胞和膠質(zhì)瘤C6細胞，試圖探討它對多巴胺能神經(jīng)細胞的特異性損傷及其損傷機制。結(jié)果意外地發(fā)現(xiàn)PCI2細胞并不是如預(yù)想中的那樣對蛋白酶體抑制劑造成的泛素蛋白酶體系統(tǒng)功能障礙高度敏感，

2、反而是膽堿能SN56細胞表現(xiàn)得最為敏感；其中一個值得關(guān)注的現(xiàn)象是，SN56細胞在5μM濃度的lactacystin作用下，其細胞活力已經(jīng)到達低值平臺，更高的濃度并沒有繼續(xù)降低其細胞活力，相反的有上調(diào)趨勢。另一方面，三種細胞的可溶性和不可溶性多泛素化蛋白以及泛素陽性包涵體在10μM以上濃度作用下均顯著增多。蛋白酶體活性檢測發(fā)現(xiàn)，不同細胞的基礎(chǔ)蛋白酶體活性存在差異，PCI2細胞的較高，是SN56細胞的數(shù)倍；而且二者對蛋白酶體抑制劑的反應(yīng)也不

3、盡一致：低濃度的lactacystin(1μM)即可較大程度地抑制PCI2細胞的蛋白酶體活性，而相對照的，lactacystin非但沒有抑制SN56細胞的蛋白酶體活性，反而在高濃度(10μM和20μM)時上調(diào)其活性。三種細胞的線粒體膜電位和細胞內(nèi)活性氧的變化趨勢與細胞活力趨勢一致，其變化程度也與細胞的易感性一致，PCI2細胞始終是受損程度最輕的。調(diào)節(jié)內(nèi)源性多巴胺含量，我們再一次意外地發(fā)現(xiàn)無論是上調(diào)多巴胺還是下調(diào)多巴胺含量，均加重了lac

4、tacystin的毒性，并伴隨著細胞內(nèi)多泛素化蛋白含量增加。但降低內(nèi)源性多巴胺含量能減輕神經(jīng)酰胺的毒性，由此排除了藥物負荷過重產(chǎn)生的非特異性毒性。另外我們的研究還顯示了不同的毒性刺激均能導(dǎo)致凋亡和細胞內(nèi)泛素陽性包涵體的形成；過表達Parkin不能抵抗lactacystin的毒性，但促進泛素陽性包涵體的形成。 　　總結(jié)我們的研究，可以得出如下結(jié)論：(1)在細胞系水平，單純泛素蛋白酶體系統(tǒng)功能障礙還不足以選擇性損傷多巴胺能細胞；(2

5、)線粒體功能障礙和活性氧生成增多很可能是泛素蛋白酶體系統(tǒng)功能障礙的一種損傷機制，但這一機制不受多巴胺的影響；(3)多巴胺很可能在上游水平參與泛素蛋白酶體系統(tǒng)功能障礙的損傷機制；(4)對泛索蛋白酶體系統(tǒng)功能障礙的易感性可能取決于細胞的基礎(chǔ)蛋白酶體活性和內(nèi)在代償機制；(5)多泛素化蛋白堆積和包涵體形成不是泛素蛋白酶體系統(tǒng)功能障礙的直接致病機制，細胞的死亡機制和包涵體的形成機制很可能是并行的兩條通路；(6)誘導(dǎo)凋亡和促成包涵體形成不是泛素蛋白