Redox Biology:南京医科大学第一附属医院/南京中医药大学联合发现帕金森病新靶点

2022-07-13 18:51:59, 韩小娟 上海吉凯基因医学科技股份有限公司



SH2B1(SH2B adaptor protein 1)是一种适配衔接蛋白,在肝脏、脂肪、胰腺、下丘脑等组织广泛表达。SH2B1通过SH2结构域与胰岛素受体、JAK激酶等酪氨酸序列结合,进而调控多种激素受体信号的磷酸化激活转导,在机体发育、体重、糖脂代谢等方面发挥关键作用。代谢异常与神经退变的发生密切相关,而SH2B1在神经退行性疾病,尤其是帕金森病(PD)发病中的作用仍不清楚。


近日,南京医科大学第一附属医院与南京中医药大学团队合作,在 Redox Biology 期刊发表研究论文《Neuronal SH2B1 attenuates apoptosis in an MPTP mouse model of Parkinson''s disease via promoting PLIN4 degradation 》,发现小鼠PD模型中脑TH+神经元中SH2B1表达减少,加重神经元的脂质氧化损伤,进而促进多巴胺能神经元凋亡;揭示SH2B1可能是帕金森病防治的新靶点。




1. PD 小鼠中脑SH2B1表达下降

SH2B1在小鼠中脑TH阳性多巴胺能神经元中广泛表达,MPTP诱导小鼠帕金森病(PD)模型后,与对照组相比,PD 小鼠中脑和纹状体 SH2B1表达均显著降低(图一)。


图一 PD模型小鼠中脑和纹状体SH2B1表达降低


2. 神经元特异性过表达SH2B1缓解PD小鼠中脑TH+神经元丢失

TH阳性多巴胺能神经元丢失是PD患者及小鼠模型的主要神经病理。研究发现,应用AAV-Sh2b1(吉凯基因)在中脑TH神经元中特异性过表达SH2B1可缓解MPTP诱导的PD小鼠TH神经元的减少(图二)。


图二 过表达SH2B1缓解PD小鼠中脑TH+神经元丢失


3. SH2B1 通过 HSC70 抑制MPP+介导的SH-SY5Y 细胞凋亡

作为衔接蛋白,SH2B1与细胞内多种蛋白结合介导生物学效应。应用蛋白质谱、免疫共沉淀、免疫荧光共定位等方法研究团队发现在SH-SY5Y细胞中HSC70是SH2B1的主要结合蛋白。与PD小鼠模型中的发现一致,MPP+降低SH-SY5Y细胞中SH2B1的表达,抑制SH2B1与HSC70 互作,进而促进SH-SY5Y细胞的凋亡。SH2B1过表达质粒可缓解MPP+引起的SH-SY5Y细胞凋亡,进一步下调HSC70(LV-shHSC70)取消SH2B1过表达对抗MPP+介导SH-SY5Y 细胞凋亡的保护作用(图三)。


图三 SH2B1与HSC70互作,调控MPP+诱导的SH-SH5Y细胞的凋亡


4. SH2B1调控HSC70介导的PLIN4分子伴侣自噬

脂滴(lipid droplet,LD)是由单层磷脂膜及外周蛋白包被中性脂质的细胞器,是胞内脂质存储的主要部位。团队前期研究发现PLIN4是LD动员和信号传导的关键蛋白。在该研究中,研究团队发现HSC70可以调控PLIN4的分子伴侣自噬降解进而参与LD内脂质存储的调控。SH2B1过表达可以显著减少MPP+诱导的PLIN4,SH2B1敲除则显著增加MPP+处理SH-SY5Y细胞中PLIN4的表达(图四)。


图四 SH2B1调控HSC70介导的PLIN4分子伴侣自噬降解


5. SH2B1调控LD的脂质氧化发挥神经保护作用

应激状态下,胞内沉积的脂滴(LD)可被氧化加重损伤,应用脂质氧化染料(BD-C11)和DHC对SH-SY5Y进行染色,发现MPP+刺激促进LD氧化,干扰SH2B1进一步加重MPP+诱导的LD氧化,给与抗脂质氧化剂a-TP处理可缓解siSH2B1加重的脂质氧化损伤,减少SH-SY5Y细胞凋亡(图五)。


图五 敲减SH2B1加重MPP+诱导脂质氧化介导的细胞凋亡



本研究使用的小鼠Sh2b1过表达腺相关病毒 AAV-m-Sh2b1 来自吉凯基因


病毒信息:使用 hSyn 神经元特异性启动子,血清型9型,病毒滴度 1×1013vg/mL

注射部位:小鼠中脑黑质致密部

注射方式:脑立体定位注射

注射参数:注射剂量 1μl,注射速率 0.20 μL/min,注射后留针2min。


荧光染色和免疫印迹实验确认AAV-sh2b1能有效促进神经元SH2B1蛋白表达(图六)。特别感谢吉凯基因曹春轩提供的产品与技术支持。


图六 Sh2b1在Sh2b1-/-神经元中的表达


作者简介

南京中医药大学鼓楼临床医学院韩小娟等为该研究论文的共同第一作者。南京医科大学第一附属医院胡军、南京中医药大学胡刚教授为共同通讯作者。


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