小膠質(zhì)外泌體與帕金森氏病

欄目:最新研究動態(tài) 發(fā)布時間:2020-09-01
帕金森氏病的病理特征包括黑質(zhì)中多巴胺能神經(jīng)元的丟失和突觸核蛋白(a-syn)的積累...

        帕金森氏病的病理特征包括黑質(zhì)中多巴胺能神經(jīng)元的丟失和突觸核蛋白(a-syn)的積累。小膠質(zhì)細胞是大腦中的主要免疫細胞,在帕金森氏癥中吞噬死細胞并幫助清除錯誤折疊的a-syn聚集體。分泌外泌體是小膠質(zhì)細胞抗原呈遞和釋放機制的一部分。小膠質(zhì)外泌體是否影響帕金森氏病,這篇文章來為大家解答。

技術(shù)路線:

結(jié)果:
1. 外泌體介導神經(jīng)元之間的a-syn的傳播

         PFF或PFF/LPS組合處理的小膠質(zhì)細胞中檢測到a-syn,表明小膠質(zhì)細胞可以攝取PFF,但缺乏有效降解纖維性a-syn的能力。LPS、PFF、LPS/PFF處理的小膠質(zhì)細胞增加了外泌體的釋放,PFF增加外泌體中的a-syn水平,PFF和LPS共處理增加最多,表明外泌體可能在消除細胞內(nèi)異常a-syn中發(fā)揮重要作用。PFF處理小膠質(zhì)細胞衍生的外泌體中可檢測到具有神經(jīng)毒性的寡聚a-syn的存在。這些表明PFF處理的小膠質(zhì)細胞釋放包含a-syn的外泌體,LPS進一步增強PPF的效應。

2. 外泌體介導a-syn在小膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元之間的傳遞
         外泌體EF(來自PFF處理的小膠質(zhì)細胞),和EF-c(未治療的小膠質(zhì)細胞的外泌體)或無外泌體條件培養(yǎng)基分別與皮層神經(jīng)元孵育4天。TX-100不溶性a-syn在受體神經(jīng)元中的聚集在EF組顯著增加,而可溶性內(nèi)源性a-syn減少,表明包含a-syn的外泌體招募內(nèi)源性a-syn形成不溶性。

3. 外泌體合成的抑制減少a-syn從小膠質(zhì)細胞到神經(jīng)元的傳遞
         外泌體抑制劑GW4869處理小膠質(zhì)細胞發(fā)現(xiàn)外泌體的分泌減少,外泌體進入神經(jīng)元明顯減少,a-syn聚集減少,減少TX-100不溶性a-syn,提示降低小膠質(zhì)細胞釋放含a-syn的外泌體可減少a-syn擴散到神經(jīng)元。

4. 小膠質(zhì)細胞耗竭抑制PFF誘導的a-syn在體內(nèi)傳播
         小鼠背側(cè)紋狀體立體定向注射PFF 30天后,p-a-syn積累存在于大腦多個區(qū)域,SN和紋狀體中的Iba1陽性小膠質(zhì)細胞增加,表明小膠質(zhì)細胞參與了a-syn的傳播。消耗小膠質(zhì)細胞藥物PLX3397喂食老鼠處理大大減少大腦中Iba1陽性小膠質(zhì)細胞的數(shù)量。PFF + plx3397處理的小鼠SN和紋狀體中iba1陽性的小膠質(zhì)細胞減少,異常p-a-syn聚集明顯減少,僅PLX3397處理沒有影響。這些表明小膠質(zhì)細胞耗竭抑制a-syn聚合和傳輸。

5. 小膠質(zhì)外泌體介導a-syn在大腦中傳播
         注射EF的小鼠大腦可檢測到p-a-syn的積累,多巴胺能終密度減少,紋狀體多巴胺總含量減少,同側(cè)SNpc中TH陽性細胞相應丟失,這些表明小膠質(zhì)外泌體在黑質(zhì)紋狀體通路中以一種依賴于時間的方式觸發(fā)逆行細胞死亡。
         檢測到小鼠的行為變化,發(fā)現(xiàn)后肢的支撐基礎(chǔ)增加,平均步行速度減少,兩只腳的爪面積增加。以上這些變化表明步行速度減少,總體活動沒有明顯改變。這些表明小膠質(zhì)細胞外泌體a-syn與帕金森病的進展有關(guān)。

6. 促炎細胞因子增強小膠質(zhì)外泌體誘導的a-syn的聚集
         小膠質(zhì)細胞活化同時釋放促炎因子,EF與促炎細胞因子共處理神經(jīng)元細胞增加TX-100不溶性內(nèi)源性a-syn,表明EF介導a-syn傳輸,小膠質(zhì)細胞炎癥反應加速這一過程。

7. PELI1介導的溶酶體故障導致小膠質(zhì)細胞自噬通量失調(diào)和外泌體分泌
         自噬是a-syn降解的重要途徑,觀察到PFF處理的BV-2細胞誘導自噬體積累。研究發(fā)現(xiàn),在PF F處理的BV-2細胞中溶酶體結(jié)構(gòu)蛋白LAMP2的水平明顯減少,CD63 + LC3 +濃度增加,這些表明PFF引起溶酶體功能障礙。PFF處理BV-2細胞E3泛素連接酶PELI1水平增加,在HA泛素存在下,LAMP2被有效多泛素化,而PELI1過表達增強LAMP2的降解。沉默PELI1逆轉(zhuǎn)PFF誘導的LAMP2減少,減弱自噬體積累,恢復自噬通量,并減少自噬體與MVB的融合。

8. 帕金森氏癥患者CSF小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞來源外泌體誘導神經(jīng)元a-syn聚集
         CSF中CD11b +外泌體超過總外泌體,帕金森氏病和MSA患者中小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞外泌體中總a-syn的含量。CD11b +外泌體與皮質(zhì)神經(jīng)元一起孵育,觀察到帕金森氏病和MSA患者的CD11b +外泌體誘導TX-100不溶性a-syn。這些表明小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞衍生的外泌體含有a-syn,在細胞間傳播中起重要作用。