ALS治疗的新探索——Nrf2-ARE通路激活剂与riluzole联合应用的前景及作用机制

肌萎缩侧索硬化（ALS）是一种进行性神经系统变性疾病，目前发病机制不清，无有效治疗方法。Riluzole是美国FDA认证的唯一能延缓ALS的药物，多靶点联合用药是ALS治疗的必然趋势。我们前期体外研究表明，Nrf2-ARE通路激活剂能明显诱导Ⅱ相解毒酶及抗氧化蛋白表达，对抗氧化应激而保护运动神经元。通过创造性地将Nrf2-/-小鼠与hSOD1-G93A小鼠杂交，我们培育出Nrf2-/-的hSOD1-G93A小鼠，与单纯hSOD1-G93A小鼠相比发病明显提前、生存期缩短，反证出Nrf2在运动神经元存活中的重要作用。基于此，本课题将首先筛选能通过血脑屏障的Nrf2-ARE通路激活剂，将其与riluzole联合应用干预hSOD1-G93A小鼠，观察疗效并进一步在ALS器官型脊髓培养模型及单细胞培养水平，通过形态学、免疫组化、分子生物学及酶学等方法，进行保护机制探讨，为ALS治疗提供新思路。

肌萎缩侧索硬化（ALS）是一种进行性神经系统变性疾病，目前发病机制不清，无有效治疗方法。谷氨酸兴奋毒及氧化应激参与ALS发病机制。Riluzole是美国FDA认证的唯一能延缓ALS的药物，而Nrf2-ARE通路激活剂能显著诱导Ⅱ相解毒酶及抗氧化蛋白表达，对抗氧化应激而保护运动神经元。SOD1-G93A转基因小鼠模型是目前国际上公认的ALS发病机制及临床前药物研究的理想动物模型。我们的研究发现SOD1-G93A转基因小鼠腰髓的易损性可能与高表达SOD1和HO-1、低表达GLT-1的激活星形胶质细胞有关。Nrf2敲除的SOD1-G93A转基因小鼠发病提前、生存期缩短，提示Nrf2在ALS运动神经元存活中的重要作用。通过对多种Nrf2-ARE通路激活剂进行在体干预研究，发现症状早期给予大蒜素（DATS）干预可显著延长SOD1-G93A小鼠病程及生存期，其机制与诱导HO-1表达、降低GFAP水平有关；小剂量Nrf2-ARE通路激活剂Sulforaphane与riluzole联合应用不仅增加Nrf2及其II相酶NQO1、HO-1表达，而且降低细胞外谷氨酸水平，保护运动神经元，作用优于单药；通过应用Nrf2-ARE通路激活剂干预Nrf2+/+和Nrf2-/-星形胶质细胞发现Nrf2在其诱导II相酶表达、降低ROS水平、减少氧化损伤及保护线粒体方面起关键作用；Nrf2-ARE通路激活剂双甲氧姜黄素还对ALS相关致病蛋白所致NSC34细胞线粒体损伤具有显著保护作用，其机制与诱导II相酶表达及激活自噬有关。该研究表明Nrf2-ARE通路激活剂可能在ALS及其他神经变性疾病的治疗中具有一定应用前景。