趙大龍，王珂

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一種常見的神經(jīng)變性性疾病，由 Parkinson 于 1817 年首次提出，其突出表現(xiàn)為選擇性中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元喪失及紋狀體多巴胺含量顯著減少，同時在神經(jīng)元細胞質(zhì)中產(chǎn)生泛素化蛋白沉淀，即 Lewy 小體。在散發(fā) PD 患者中，黑質(zhì)和紋狀體中神經(jīng)膠質(zhì)增生是另一顯著的神經(jīng)病理學特征。

PD 是一種僅次于阿爾茨海默癥（Alzheimer disease，AD）的神經(jīng)變性性疾病，多見于中老年人，在年齡大于 50 歲的人群中，患病率約為 1%。大多數(shù)學者認為此病是由于多種易感基因和環(huán)境因素之間復雜的相互作用所致，但人們對于這種作用仍不甚了解。目前，已從不同的家族性帕金森病例中確定了若干個致病基因，如 α-synuclein、nuclear receptor-related 1（Nurr 1）、parkin 和ubiquitin C-terminal hydroxylase L1（UCHL 1）等。此外，還有一些 PD 相關基因與多巴胺能神經(jīng)元損傷，多巴胺合成、代謝及功能，能量供給，氧化應激和細胞解毒等密切相關，這些基因的作用在轉(zhuǎn)基因動物模型及臨床患者中已得到證實。

1 α-synuclein 基因

α-synuclein 基因是由 Polymeropoulos 等在一個遺傳性 PD 家族（Contursi 家族）中首先發(fā)現(xiàn)的，它定位于4q21-q23，屬常染色體顯性（autosomal dominant，AD）遺傳。序列分析表明，α-synuclein 基因第 209 位的鳥嘌呤被腺嘌呤取代（G209A），導致氨基酸序列第 53 位由蘇氨酸替代丙氨酸（A53T）?；虬l(fā)生改變后，破壞了 α-synuclein的 α-螺旋，而易于形成 β-片層結(jié)構(gòu)，后者參與了蛋白質(zhì)的自身聚集。1998 年，Kruger 等在一個德國家系中發(fā)現(xiàn)α-synuclein 基因還存在另一種突變，即第 88 位的鳥嘌呤被胞嘧啶取代（G88C），導致氨基酸序列第 30 位由脯氨酸替代丙氨酸（A30P）。近年，又有學者在一個 AD 遺傳的西班牙家系中發(fā)現(xiàn) α-synuclein 的第三種突變—E46K 突變[1]。

很多學者在研究其他大的 PD 家系和不同散發(fā)病例后，并未發(fā)現(xiàn) α-synuclein 存在突變。A53T 和A30P 突變在臨床表現(xiàn)上也不盡相同，A53T 突變的患者臨床特征與散發(fā)性帕金森病有差異，如發(fā)病年齡早（平均為 46.5 歲），震顫發(fā)生率低，進展快速（一般從發(fā)病到死亡平均為9.7 年），此外還出現(xiàn)癡呆等一些不典型的癥狀。而 A30P突變的臨床表現(xiàn)與散發(fā)性 PD 則非常接近。采用轉(zhuǎn)基因方法在果蠅身上表達野生型和突變型 α-synuclein 后發(fā)現(xiàn)，表達 α-synuclein 突變型基因的個體表現(xiàn)出運動功能障礙。經(jīng)檢查其腦內(nèi)多巴胺能神經(jīng)元出現(xiàn)丟失，神經(jīng)元內(nèi)產(chǎn)生以 α-synuclein 為主的包涵體。據(jù)報道，在散發(fā)型 PD 中，上調(diào) α-synuclein 基因水平，可以帶來黑質(zhì)中 10 倍量的α-synuclein 蛋白表達[2]。

此外，將野生型和A53T、A30P 突變型 α-synuclein 基因?qū)?BE-M17 細胞后，也發(fā)現(xiàn)胞漿內(nèi)存在聚集物。在 PD中，A53T 突變可以加速 α-synuclein 蛋白的纖維化，但A30P 突變則無此作用。與野生型及 A53T、A30P 突變相比，E46K 突變顯著增強了 α-synuclein 與帶負電荷的脂質(zhì)體的結(jié)合能力，并增強了 α-synuclein 絲狀纖維的聚集能力。此外，在 α-synuclein 基因啟動子區(qū)域存在一個呈多態(tài)性的等位基因，其在 PD 患者和正常人之間存在顯著差異，導致存在 PD 易感基因型的人群發(fā)生 PD 的機率較正常人高出 12.8 倍。因此，α-synuclein 基因作為遺傳因素在 PD發(fā)病中起關鍵作用[3]。

2 α-synuclein 蛋白

2.1 α-synuclein 蛋白的結(jié)構(gòu)特性

synuclein 蛋白是1988 年首次從電鱘魚的帶電器官中分離得到的，包括 α-，β- 和γ-synuclein 3 種類型，其中 α-synuclein 和β-synuclein 主要存在于腦組織，而γ-synuclein 主要分布于周圍神經(jīng)和視網(wǎng)膜。目前對于α-synuclein 的功能尚不清楚，但大量研究發(fā)現(xiàn)其存在于許多神經(jīng)系統(tǒng)變性性疾病的神經(jīng)元突觸末梢或胞漿包涵體中，所以多數(shù)學者認為它參與了神經(jīng)元的變性過程，在 PD 發(fā)病中起重要作用。

synuclein 是一個小分子蛋白質(zhì)家族，廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸前末梢。α-synuclein 由 140 個氨基酸組成，序列高度保守，并有一個兩性結(jié)構(gòu)域，可以與脂質(zhì)雙層結(jié)合。α-synuclein 蛋白的狀態(tài)及濃度可以影響其結(jié)構(gòu)，且因病理性突變及核的作用而增強。在溶液中 α-synuclein 呈非折疊的無定形結(jié)構(gòu)；在脂質(zhì)膜內(nèi)可形成 α-螺旋結(jié)構(gòu)；在含有高濃度 α-synuclein 蛋白的脂質(zhì)膜內(nèi)，則可形成纖維樣的β-片層結(jié)構(gòu)。α-synuclein 在與膜磷脂相互作用時，其 N，C端都可與囊泡膜結(jié)合，結(jié)合后 α-螺旋從 3% 增加到 80%。研究發(fā)現(xiàn)，α-synuclein 與磷脂雙層結(jié)合可以穩(wěn)定蛋白二級結(jié)構(gòu)中的 α-螺旋，而 α-螺旋增加，β-片層減少，可使α-synuclein 不易產(chǎn)生聚集。α-synuclein 可通過膜進口受體進入到線粒體感受器的外部和內(nèi)部，發(fā)揮其生理作用[4-5]。

2.2 α-synuclein 蛋白的生理功能

目前，人們對于 α-synuclein 蛋白的生理功能還沒有全面的認識。已有研究顯示它可能與突觸的發(fā)育和可塑性、突觸膜系統(tǒng)和信號傳遞、多巴胺的合成及突觸小泡的轉(zhuǎn)運功能等密切相關。

α-synuclein 蛋白在神經(jīng)組織中分布廣泛，主要在新皮質(zhì)、海馬、嗅球、紋狀體及丘腦中表達，端腦中的含量尤其豐富。由于 α-synuclein 主要位于神經(jīng)細胞的突觸前膜，所以推測它與突觸前膜的功能有關。Murphy 等發(fā)現(xiàn)，α-synuclein 能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)元突觸前囊泡池的大小，并且可與突觸膜系統(tǒng)相互作用影響突觸功能。當考查胚胎期、幼齡期和成齡期小鼠腦組織中 α-synuclein 表達峰值的分布后，與突觸素表達峰值相比較發(fā)現(xiàn)，在胎齡 12～15 d 時，就可以在鼠腦中檢測到 α-synuclein 的表達，隨后其表達水平不斷升高，而突觸素的表達在胚胎的晚期才逐漸升高，這個現(xiàn)象說明 α-synuclein 蛋白可能做為一種突觸前調(diào)控蛋白參與了突觸的發(fā)生及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)展。

在 α-synuclein 基因敲除小鼠中發(fā)現(xiàn)，隨著年齡增加，小鼠產(chǎn)生多巴胺依賴的反應性運動減少，同時黑質(zhì)和紋狀體中多巴胺水平出現(xiàn)下降，提示 α-synuclein 可能在多巴胺囊泡的釋放和轉(zhuǎn)運中起一定作用。將人野生型和A53T 突變的 α-synuclein 基因?qū)?MN9D 細胞后，發(fā)現(xiàn)酪氨酸羥化酶（tyrosine hydroxylase，TH）的含量并未減少，但活性明顯降低，導致多巴胺合成減少，這說明 α-synuclein 基因可能在多巴胺的生物合成中起作用。將 α-synuclein 基因?qū)隟562 細胞后，發(fā)現(xiàn)當誘導該巨核細胞分化時，α-synuclein表達上調(diào)，而 β-synuclein 表達下調(diào)，在血小板中僅存在大量的 α-synuclein，提示在造血細胞的分化過程中，synuclein家族成員的分布與表達起到重要作用。過度表達α-synuclein 可能會造成細胞死亡，因為 α-synuclein 能與蛋白激酶 C（PKC）、BAD、細胞外調(diào)節(jié)激酶等蛋白結(jié)合，抑制 PKC 的活性。免疫共沉淀證明 α-synuclein 可與 PP2A相互作用，并激活 PP2A[6]。

此外，α-synuclein 的 61～95 氨基酸片段（NAC）具有神經(jīng)毒性作用，而且形成 β-片層構(gòu)象的能力與毒性作用呈正相關。α-synuclein 還可能涉及了與磷酸肌醇相關的第二信使通路，是細胞信號傳導過程中的一個重要成員。

總之，α-synuclein 可以與多種蛋白相互作用，體現(xiàn)不同的生理功能（圖 1）。

圖1 與 α-synuclein 產(chǎn)生相互作用的蛋白質(zhì)

3 α-synuclein 與 Lewy 小體

Lewy 小體被認為是PD 的病理性標志物，其主要成分是α-synuclein。α-synuclein 基因突變可以使 α-螺旋向 β-片層改變，導致蛋白聚集。將野生型和突變型 α-synuclein蛋白于體外培養(yǎng)時均可發(fā)生纖維聚集，只是突變型蛋白聚集地更快。α-synuclein 蛋白總量增多或具有毒性構(gòu)象的α-synuclein 蛋白選擇性增多，都可以導致多巴胺細胞易死亡。以上提示 α-synuclein 參與了 Lewy 小體形成及 PD神經(jīng)元變性過程。過去認為，Lewy 小體形成是導致 PD 的病因，而目前大多數(shù)學者認為，Lewy 小體形成初始是細胞的一種自我保護機制，它可將有害的蛋白聚集物進行包裹、限制，并不是PD 主要病理機制，而寡聚化初纖維才是致病的主要原因。類似 Lewy 小體的病理性包涵體不只存在于 PD 中，在 AD、Down 綜合征及彌漫型 Lewy 小體病等患者的皮質(zhì)、皮質(zhì)下和軸突中都可呈 NACP 免疫陽性，并在 PD 的黑質(zhì)和皮質(zhì)下 Lewy 小體中顯示強陽性。以上提示 α-synuclein 蛋白可能與其他蛋白相互作用，在多種神經(jīng)元變性的過程中起協(xié)同作用。包涵體中還含有泛素-蛋白酶體（ubiquitin-proteasome），所以推測 α-synuclein 的聚集與清除在細胞功能失調(diào)中起關鍵性作用。

目前，尚不清楚 Lewy 小體形成的具體機制，已有的相關研究結(jié)果主要為以下幾個方面（圖 2）：

圖2 Lewy 小體形成與 α-synuclein 間的關系

⑴ α-synuclein 自身改變導致 Lewy 小體形成。正常α-synuclein 蛋白的構(gòu)象在異常相互作用中發(fā)生改變，首先形成三聚體，繼而形成初纖維，后者作為中間體聚集成纖維化的多聚體，初纖維還可以結(jié)合 β-淀粉樣蛋白進一步刺激聚集，從而形成 Lewy 小體。蛋白結(jié)構(gòu)由 α-螺旋向 β-折疊改變導致寡聚化初纖維中含有大量的 β-折疊結(jié)構(gòu)，這使得蛋白功能喪失并產(chǎn)生神經(jīng)毒性。在體內(nèi)，微管蛋白可與聚集的 α-synuclein 纖維結(jié)合，參與并促進 Lewy 小體的形成。synphilin 蛋白在體內(nèi)可以與 α-synuclein 結(jié)合，在體外共轉(zhuǎn)染后，細胞胞漿出現(xiàn)類似 Lewy 小體的包涵體。當下調(diào)培養(yǎng)細胞的甘油磷酸鈣水平時，也可導致 α-synuclein 蛋白聚集。由于 α-synuclein 蛋白發(fā)生構(gòu)象改變形成初纖維，從而使細胞遭受毒性損害，這可能是它在散發(fā)性 PD 中的特征性改變。

⑵如前所述，A53T、A30P、E46K 等基因突變可以導致 α-synuclein 蛋白構(gòu)象改變而產(chǎn)生聚集，形成 Lewy 小體。甘氨酸殘基在維持人?；姿狨ッ傅姆€(wěn)定性中起重要作用，而甘氨酸突變?yōu)槠渌被釙沟鞍捉Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，產(chǎn)生聚集傾向[7]。α-synuclein 的谷氨酸被賴氨酸取代（E46K 突變）可以改變 α-synuclein 蛋白表面的電荷分布，并提供額外的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶反應的場所，最終改變了 α-synuclein 蛋白與脂質(zhì)的相互作用，增加 α-synuclein 的交聯(lián)和聚集。E46K 突變型患者的疾病進程要快于散發(fā)型患者及其他家族性 PD 患者，同時伴有顯著的癡呆和皮層 Lewy 小體癥狀[1]。Neeraj 等[8]也證實，在 α-synuclein 第四個 KTKEGV重復區(qū)的 E46K 突變顯著提高了 SH-SY5Y 細胞中α-synuclein 蛋白聚集的可能性。在這個家族中，患者有四個 α-synuclein 基因拷貝，而不是通常的兩個。額外的拷貝也為正常的野生型序列，所以很難定性分辨蛋白的差異。但是，與正常對照相比，這些患者的 α-synuclein 蛋白表達量約為正常者的兩倍[9]。以上的結(jié)果足以導致疾病的發(fā)生，并且疾病的嚴重程度與基因拷貝數(shù)呈正相關[10]。SNCA 雙倍化可以產(chǎn)生典型的 PD 癥狀，而三倍化不僅可以產(chǎn)生 PD癥狀，還可以導致其他神經(jīng)病理性損害如彌漫型 Lewy 小體癥，這說明 α-synuclein 水平升高確實可能是PD 的病因。Singleton 等[11]正在研究其他同樣存在蛋白沉積的疾病（如 AD），試圖通過降低這些蛋白表達或增強蛋白清除能力來達到臨床治療目的。

⑶泛素-蛋白酶體系功能障礙導致 Lewy 小體形成。α-synuclein 蛋白在細胞內(nèi)由泛素-蛋白酶體系進行清除，在家族性和散發(fā)型 PD 中，此酶體系可因氧化應激而受到不同程度的損害。如果清除途徑受阻，α-synuclein 蛋白就不能被及時有效降解從而聚集形成 Lewy 小體，結(jié)果會導致細胞衰老甚至死亡。熱休克蛋白可以抑制 MPP+誘導的α-synuclein 高表達，并增強細胞內(nèi)泛素化水平，提高蛋白酶體活性，加速蛋白降解[12]。熱體克蛋白做為分子伴侶可以協(xié)助多肽鏈正確折疊，避免發(fā)生蛋白聚集。Nakajimaa等[13]將大鼠腦室給予亮肽素，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)組織中存在大量α-synuclein 陽性結(jié)構(gòu)。免疫電鏡顯示 α-synuclein 免疫反應性集中在海馬軸突處，特別是突觸前末梢，而激光共聚焦掃描后很少見到泛素化 α-synuclein。以上結(jié)果提示溶酶體和泛素依賴的蛋白酶體代謝通路受損可導致局部 α-synuclein聚集。在有些模型中，抑制蛋白酶體可以導致 α-synuclein包涵體形成。此外，很多最新的證據(jù)表明，α-synuclein 蛋白降解并不是主要通過泛素蛋白酶體通路，而是通過溶酶體通路實現(xiàn)。

⑷化學作用導致 Lewy 小體形成。多巴胺氧化后可與α-synuclein 形成共價復合體，抑制了中間體的正向聚集，導致初纖維含量升高。Vladimir 等[14]運用不同的生物物理學和生物化學技術(shù)對硝化 α-synuclein 的性質(zhì)進行了研究，結(jié)果顯示，硝化作用可以導致蛋白產(chǎn)生部分折疊構(gòu)象，形成的寡聚體還可形成不溶且耐熱的高分子多聚體，并可能會干擾自噬途徑，從而導致多巴胺能神經(jīng)元損傷[15]。在 PD 動物模型中還可檢測到硝化的 α-synuclein 包涵體[16]。細胞色素 C/氫過氧化物可使重組 α-synuclein 產(chǎn)生聚集，抗氧化劑可阻斷此種聚集作用，鐵螯合劑也可部分抑制這種作用。由于細胞色素 C 也存在于 Lewy 小體中，推測由細胞色素C/氫過氧化物介導的氧化還原反應可能參與了 α-synuclein的聚集。以上提示硝化和氧化作用均可能參與了路易小體的形成。此外，氧化應激可以損害細胞的微環(huán)境，也能夠加速α-synuclein 蛋白的聚集。

⑸金屬離子作用導致 Lewy 小體形成。錳、銅、鈷、鐵、鋁等帶正電荷的金屬離子可能通過中和α-synuclein C端的負電荷而進一步融入蛋白中，引起構(gòu)象改變，促進初纖維形成。這種作用同離子半徑大小成反比，與化合價高低成正比。

⑹體內(nèi)外的多種毒素如魚藤酮、百草枯可以與α-synuclein 的疏水片段結(jié)合，引起 α-synuclein 的聚集。過表達 A30P 突變性 α-synuclein 蛋白也可以增強 MPTP 對DA 神經(jīng)元的損傷[17]。在靈長類和嚙齒類動物中，MPTP 通過損傷黑質(zhì)中的 DA 神經(jīng)元產(chǎn)生與臨床相似的病理癥狀，Shimoji 等[18]通過不同間隔給予不同劑量的 MPTP 制造了急性，半急性及慢性 C57BL6 小鼠 PD 模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)酪氨酸羥化酶、DA 及其代謝物均有顯著減少，但并未產(chǎn)生包涵體。

⑺α-synuclein、泛素和突觸素等神經(jīng)元突觸蛋白的異常轉(zhuǎn)運在路易小體的形成中也起重要的作用。

⑻當 β-synuclein 與 α-synuclein 之比大于 4 時，α-synuclein 的聚集明顯減弱。β-synuclein 本身并不參與聚集，但與 α-synuclein 結(jié)合后，有利于后者形成 α 螺旋，并可發(fā)揮抗氧化作用，抑制氧化應激引起的 α-synuclein聚集。

4 α-synuclein 與 PD

目前，對于 PD 的確切發(fā)病機制仍不明了。通過流行病學調(diào)查及遺傳連鎖分析等方法均證明遺傳病原學是PD的發(fā)病原因之一，其中 α-synuclein 是最為關鍵的基因。與α-synuclein 基因突變相關的家族性 PD 有如下的臨床特點：屬于染色體顯性遺傳，每代連續(xù)發(fā)病；發(fā)病早（平均發(fā)病年齡為 46 歲）；進展快（平均病程 ＜ 9 年）；有運動遲緩、靜止性震顫、強直等典型 PD 臨床表現(xiàn)，并且常伴有如共濟失調(diào)、錐體系損害、精神癥狀等非典型 PD 癥狀；可見由 α-synuclein 蛋白大量聚集形成的 Lewy 小體，并有皮層海綿樣改變的非典型 PD 特征?；蛲蛔兡芨淖儲?synuclein 蛋白的動力學從而表現(xiàn)出聚集傾向，變異的α-synuclein 蛋白還可以引起多巴胺能神經(jīng)元中蛋白酶復合體功能的損害。但是，在散發(fā)型 PD 中，α-synuclein 基因突變并不起主要作用。泛素-蛋白酶體系的損傷可導致蛋白消除障礙形成聚集，從而引發(fā) PD。此外，氧化應激與線粒體功能障礙也是導致 PD 的病因之一[19]。近期研究表明，編碼線粒體蛋白 PINK 1 的基因突變與遺傳早發(fā)性 PD 相關[20]。環(huán)境因素如殺蟲劑、除草劑及一些工業(yè)化學試劑均有可能通過對氧化應激發(fā)生作用而導致 PD。

α-synuclein 在 PD 發(fā)病中可能的作用機制主要包括產(chǎn)生神經(jīng)毒性作用、擾亂多巴胺的存儲與釋放、影響突觸功能和信號傳遞、增加氧化應激水平等。

α-synuclein 蛋白的 NAC 片段具有神經(jīng)毒性，在體外，0.5～10.0 mmol/L 的 NAC 就可選擇性減少多巴胺含量、導致多巴胺能神經(jīng)元死亡。25～100 mmol/L 的 NAC 則喪失選擇性，對所有神經(jīng)細胞都產(chǎn)生毒性作用。體內(nèi)實驗也發(fā)現(xiàn)了相似的選擇性神經(jīng)毒性作用，經(jīng)證明，毒性作用強弱與β-片層纖維聚集的程度相關。過表達人類野生型或突變型α-synuclein 蛋白可導致 N27 細胞和SH-SY5Y 細胞凋亡，并增強 6-OHDA 的神經(jīng)毒性作用。但也有其他學者認為野生型 α-synuclein 可降低細胞對不同凋亡因素的易感性。

對表達 A53T 突變型 α-synuclein 細胞進行蛋白印跡分析，發(fā)現(xiàn)囊泡單胺轉(zhuǎn)運體 2（vesicular monoamine transporter，VMAT2）與 TH 相比表達較少，提示α-synuclein 的此種突變能下調(diào)囊泡的儲存和釋放功能。由于 α-synuclein 的定位接近突觸囊泡，在與磷脂囊泡結(jié)合后，可引發(fā)其結(jié)構(gòu)改變，提示 α-synuclein 可能做為突觸前調(diào)節(jié)因子參與囊泡再循環(huán)。此外，α-synuclein 的初纖維與磷脂囊泡結(jié)合能力強于單體或多聚體，更易導致囊泡滲透性增加，導致包括 DA 在內(nèi)的小分子的泄漏，胞質(zhì)中 DA 的濃度顯著增加。耗竭細胞內(nèi)的 DA 可以阻斷 A53T α-synuclein 誘導的神經(jīng)元凋亡，提示其通過 DA 途徑起作用。Hasegawa 等[21]發(fā)現(xiàn)酪氨酸酶過表達可導致細胞凋亡，共表達野生型/A53T 突變型 α-synuclein 和酪氨酸酶可進一步殺死細胞。在這個過程中，可形成 α-synuclein 寡聚體，同時線粒體膜電位降低。Machida 等[22]指出：parkin 和α-synuclein 在參與 DA 代謝過程中存在相同的路徑，而此路徑的異常會導致氧化型 DA 代謝產(chǎn)物聚集并引起細胞死亡。

α-synuclein 的 N，C 端都可與囊泡膜結(jié)合，并通過影響蛋白激酶 A 催化 tau 蛋白磷酸化而間接影響微管的穩(wěn)定性。α-synuclein 傾向與含磷脂酸并且直徑為 2～20 nm的較小的囊泡結(jié)合，結(jié)合后 α-螺旋比例由約 3% 大幅上升為 80%，前述 α-螺旋增加 β-片層減少則蛋白不易聚集，所以認為 α-synuclein 蛋白與突觸膜系統(tǒng)的結(jié)合直接影響了其二級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。磷脂酶 D2（phospholipase Disoform2，PLD2）和蛋白激酶 1（protein kinase C，PKC）參與囊泡的運輸、出胞及再循環(huán)過程，PLD2 是信息傳導中的重要媒介物質(zhì)，并與細胞生長分化有關。體外實驗表明 α- synuclein能抑制 PLD2 的活性，并能通過抑制 PKC 的活性，進一步抑制 PLD2 的活性，因此 α-synuclein 也可能參與突觸的信號傳遞系統(tǒng)。

氧化損傷已被證明是PD 發(fā)病機制之一[23]。胞內(nèi)α-synuclein 濃度異常升高時，可直接抑制線粒體功能，導致氧化應激水平升高，細胞更易遭受氧化應激損害，活性氧族水平升高，對于多巴胺誘導的細胞死亡更加敏感。體外實驗表明，表達人突變型 α-synuclein 的 PC12 細胞中可見蛋白酶體活性下降，與凋亡相關蛋白如 caspase-3、-9 表達升高[24]。

在 BE-M17 細胞中過度表達人野生型和突變型α-synuclein 蛋白后發(fā)現(xiàn)，A53T 型對鐵的敏感性約增加4 倍，A30P、野生型的敏感性也均強于正常細胞。當表達α-synuclein 突變產(chǎn)物的細胞接觸氫過氧化物或 MPP+后，對氧化作用敏感性也相應升高。A53T 型 α-synuclein 可以通過抑制 VMAT2 的表達，降低突觸囊泡對多巴胺的儲存能力，胞質(zhì)內(nèi) DA 和活性氧族濃度顯著增加，導致細胞氧化應激死亡。Klivenyi 等[25]發(fā)現(xiàn) α-synuclein 缺陷小鼠可耐受 MPTP 誘導的 DA 神經(jīng)元變性，同時也可耐受丙二酸和3-硝基丙酸引起的神經(jīng)毒性，這可能是因為 α-synuclein 可以做為氧化損傷的調(diào)節(jié)器。Chen 和Feany[26]發(fā)現(xiàn)在果蠅中α-synuclein 初原纖維的毒性依賴于絲氨酸的磷酸化。給予α-synuclein 敲除小鼠 MPP+后，除了對毒性的耐受表現(xiàn)外，體內(nèi)乳酸鹽水平也有升高。使用 Alet 泵持續(xù)給予 MPTP可導致葡萄糖攝取水平持續(xù)升高和泛素蛋白酶體系損傷[27]。

自果蠅轉(zhuǎn)基因模型后，研究者又構(gòu)建了野生型、A53T及 A30P 突變 α-synuclein 的轉(zhuǎn)基因小鼠模型，其中以野生型和A53T 的居多，A30P 的則較少，并且這些模型大部分為非調(diào)控表達，可調(diào)控表達的模型非常少見，這也給探索PD 發(fā)病原回帶來了不便[28-29]。

PD 傳統(tǒng)的治療方案是以左旋多巴（L-3，4-dihydroxyphenylethylamine，L-DOPA）為主，但存在不能阻止疾病發(fā)展、后期無效等問題。向腦內(nèi)植入能產(chǎn)生多巴胺的細胞也有一定的療效，但因存活、效果、細胞來源等問題很難在臨床推廣[30]。目前，人們還在嘗試進行 PD 基因治療，如通過導入編碼多巴胺合成酶的基因以增加多巴胺含量，或者引入神經(jīng)營養(yǎng)因子基因來阻止或減緩多巴胺能神經(jīng)元的退變，促進損傷神經(jīng)元恢復等[31]。

實踐證明這些方案均可以不同程度改善 PD 模型的癥狀。有關 α-synuclein 在 PD 致病機制中的作用目前仍有很多爭議，由于 α-synuclein 還參與其他神經(jīng)變性疾病，充分說明其與神經(jīng)元變性密切相關。設想通過作用于α-synuclein，以對抗蛋白聚集為主要途徑而達到控制疾病的目的，這給 PD 的治療帶來了無限的希望。

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