【摘 要】
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研究背景帕金森病（Parkinson’s Disease,PD）是一种复杂的神经退行性疾病,表现为多巴胺神经元缺失导致的运动及非运动症状,主要病变部位为黑质及纹状体。目前,发病原因非常复杂,仅对症治疗不能有效阻止PD进展。已有研究发现多巴胺能神经元自噬功能障碍与PD的发生和进展直接相关,但其潜在机制尚不明确。自噬调节可能有望成为PD的有效治疗策略。因此,揭示PD背后的自噬调控机制非常重要。研究目的
【基金项目】
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国家自然科学基金（81701711,81671240）广东省神经外科临床医学基金（2013B020400005）；
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研究背景帕金森病（Parkinson’s Disease,PD）是一种复杂的神经退行性疾病,表现为多巴胺神经元缺失导致的运动及非运动症状,主要病变部位为黑质及纹状体。目前,发病原因非常复杂,仅对症治疗不能有效阻止PD进展。已有研究发现多巴胺能神经元自噬功能障碍与PD的发生和进展直接相关,但其潜在机制尚不明确。自噬调节可能有望成为PD的有效治疗策略。因此,揭示PD背后的自噬调控机制非常重要。研究目的自噬是一种溶酶体依赖的蛋白质降解过程,用于消除细胞内受损的细胞器和异常蛋白质聚集物。自噬平衡对于神经元存活是必不可少的。研究表明,多巴胺能神经元自噬功能障碍在PD进展中起到关键作用,然而其具体机制仍不明确。高迁移率族蛋白 A1（High-mobility group A1,HMGA1）与 miR-103/107 家族是自噬重要调控因子,基于我们前期研究结果及文献检索论证,HMGA1与miR-103/107家族相互作用,调控多巴胺能神经元自噬。因此,本课题拟分别通过分子、细胞及动物模型证明:在PD病理过程中,HMGA1表达升高,miR-103/107表达下降;HMGA1通过直接与miR-103/107的启动子结合,维持miR-103/107的表达;同时,miR-103/107又可促进HMGA1的表达,彼此形成一负反馈环路;该环路通过CDK5R1/CDK5信号通路调控多巴胺能神经元自噬障碍和死亡。该研究进一步丰富现有对PD分子生物学机制的认识,为后续展开基于HMGA1信号通路的PD靶基因药物治疗提供新的靶点。研究方法及内容1.分子水平:下调HMGA1,过表达/下调miR-103/107家族,利用免疫印迹法和实时荧光定量PCR,分析其在神经元细胞中的表达及相互调控作用;进一步采用染色质免疫沉淀（ChIP）实验、双荧光素酶报告基因实验,确定HMGA1与miR-103/107之间的相互调控关系;2.细胞水平:下调HMGA1,过表达/下调miR-103/107家族,利用免疫印迹法和流式细胞术检测细胞自噬相关表型,明确HMGA1/miR-103/107家族/CDK5R1/CDK5信号通路对多巴胺能神经元自噬和神经毒性的影响;3.动物水平:构建亚急性PD小鼠模型,立体定向注射下调中脑黑质HMGA1表达,免疫荧光技术、免疫印迹法、实时定量PCR法检测中脑黑质TH（酪氨酸羟化酶）、自噬蛋白和miR-103/107的表达。明确HMGA1对PD中脑黑质多巴胺神经元自噬和神经毒性的影响。研究结果1.HMGA1表达升高,miR-103/107表达下降;2.下调HMGA1加剧MPTP/MPP+诱导的细胞自噬损伤和神经毒性作用;3.HMGA1/miR-103/107形成负反馈环路,通过CDK5R1/CDK5信号通路调控细胞自噬损伤和死亡。结论HMGA1/miR-103/107负反馈环路通过CDK5R1/CDK5信号通路调控多巴胺能神经元自噬损伤和死亡。
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