胶质细胞选择性自噬在帕金森病炎症调控中的作用及机制研究

Parkinson's disease is one of the most common degenerative diseases. The loss of dopaminergic neurons and the aggregation of α-synuclein proteins in neurons are main pathological features, which seriously affect the quality of life of patients. The activation of neuroinflammation and the downregulation of autophagy result in Parkinson's disease. Activation of selective autophagy provides the controllability of autophagy and is involved in the degradation of abnormal proteins. Our preliminary results found that BAG3 takes part in the selective autophagy. The inhibition of autophagy can promote the release of inflammatory factors by glial cells. At the same time, inflammatory factors TNF-α can affect the autophagy lysosomal pathway which results in the accumulation of α-synuclein and affects the survival of neurons. Therefore, this study aims to use lipopolysaccharide-induced BV2 cell or primary microglia inflammation model and SNCAA53T transgenic mouse model to determine the pathway of selective autophagy to alleviate the release of inflammatory factor in microglia to protect dopaminergic cells or neurons, which may provide a theoretical and experimental basis for the treatment of Parkinson's disease.

帕金森病（PD）是常见的神经退行性疾病，以黑质多巴胺能神经元丢失及α-synuclein聚集为主要病理特点，严重影响患者生活质量。神经炎症的激活和神经细胞自噬功能缺陷均参与PD发病。选择性自噬为自噬的可控性提供依据，并参与异常蛋白的降解，本项目组前期研究发现BAG3参与了选择性自噬过程的调节。抑制大自噬可促进胶质细胞炎症因子释放。而炎症因子TNF-α可影响自噬溶酶体通路导致α-synuclein降解障碍，影响神经元存活。因此本课题拟采用脂多糖诱导的BV2细胞/原代小胶质细胞炎症模型及SNCAA53T转基因小鼠模型，明确胶质细胞选择性自噬通路，在减轻炎症小体及炎症因子释放，保护多巴胺能细胞/神经元中的作用及具体机制，为PD治疗提供理论和实验依据。

帕金森病（PD）是常见的神经退行性疾病。研究显示，神经细胞自噬功能缺陷及神经炎症均参与PD发病。BAG3是最近热门的自噬调控因子，参与异常蛋白的选择性降解过程，为自噬的可控性提供依据。此外，神经炎症的发生离不开胶质细胞的激活，其激活后可分泌出大量的炎症因子等细胞毒性物质，进一步导致多巴胺能神经元损伤。因此本项目以期探索BAG3是否参与胶质细胞自噬和炎症过程的调节，从而保护帕金森病多巴胺能神经元。.本项目以C57BL/6J小鼠及BV2细胞为研究对象，运用荧光定量PCR、蛋白免疫印迹、免疫荧光、ELISA等多种手段，检测了胶质细胞内自噬及炎症过程。通过我们的研究，发现：（1）动物实验：1）LPS造模后，纹状体IL-1β和TNF-α表达升高，而TH阳性神经元数量减少；2）星形胶质细胞标志物GFAP及小胶质细胞标志物Iba1表达增加，且胞体直径均增大，分支均增多；3）星形胶质细胞特异性阻断自噬的小鼠模型中，IL-1β、Caspase-1成熟体以及ASC蛋白表达升高。（2）细胞实验：1）敲减Bag3后BV2细胞内IL-1β、TNF-α、IL-6的mRNA表达水平升高；2）敲减Bag3后，BV2细胞内P62蛋白表达水平降低，过表达BAG3后，P62蛋白表达水平增加，但LC3Ⅱ蛋白表达水平均未发生明显改变；3）在LPS诱导的BV2细胞中，LPS降低了LC3Ⅱ蛋白表达水平，敲减Bag3后LPS对LC3Ⅱ蛋白表达水平的影响显著减弱。同时LPS促进了NLPR3的表达，敲减Bag3后LPS对NLPR3表达进一步增高；4）予外源的α-synuclein作用BV2细胞后观察到细胞内BAG3蛋白水平下降；5）人源性α-synuclein-GFP作用于原代小胶质细胞，敲减Bag3组可见细胞内GFP蛋白呈点状聚集，胞体增大，细胞分支增多。.综合上述结果，本研究表明自噬参与了LPS诱导的星形胶质细胞的炎症调控。BAG3参与LPS诱导下的小胶质细胞自噬及炎症的调控。为胶质细胞选择性自噬在炎症调节过程奠定了工作基础，也为PD的治疗提供一个新的靶点和思路。