AAV-α-Syn病毒試劑在帕金森疾病造模中的應(yīng)用_abio生物試劑品牌網(wǎng)
廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院徐評議、陳祥、張文龍團(tuán)隊(duì)在NEURAL REGENERATION RESEARCH（IF 6.8）上發(fā)表論文“ATP6V0A1 protects dopaminergic neurons via the autophagy–lysosomal pathway in Parkinson’s disease”，研究發(fā)現(xiàn)ATP6V0A1通過調(diào)節(jié)自噬-溶酶體途徑在帕金森病中起著保護(hù)作用。ATP6V0A1與帕金森病易感性之間的相關(guān)性可作為帕金森病的生物標(biāo)志物，而ATP6V0A1的保護(hù)作用可能代表該疾病的潛在治療靶點(diǎn)。 · 維真助力 ·
病毒產(chǎn)品：AAV-vector (1.04×10^13 vg/mL)、AAV-h-α-synA53T (1.26×10^13 vg/mL)
注射方式：腦立體定位注射
注射部位：小鼠雙側(cè)黑質(zhì)致密部
注射體積：1μl 研究背景
帕金森?。≒D）的特征是多巴胺能（DA）神經(jīng)變性和黑質(zhì)（SN）中的α-突觸核蛋白（α-syn）聚集。帕金森病是一種神經(jīng)退行性疾病，在老年人群體中越來越普遍，由于衰老、遺傳易感性和環(huán)境因素之間的復(fù)雜相互作用使帕金森病的確切病因難以捉摸。約5%至10%的帕金森病病例是遺傳性家族性帕金森病，這表明遺傳易感性在帕金森病的發(fā)展中起著關(guān)鍵作用，與此高度相關(guān)的基因有突觸核蛋白α（SNCA）、富含亮氨酸的重復(fù)激酶2（LRRK2）、葡萄糖腦苷脂酶和parkin。已有研究表明，ATP酶H+轉(zhuǎn)運(yùn)V0亞基A1（ATP6V0A1）變體rs601999與帕金森病的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)；然而，ATP6V0A1參與PD的分子機(jī)制尚不清楚。 研究結(jié)果
1、ATP酶H+轉(zhuǎn)運(yùn)V0亞基A1通過mTORC1信號通路影響自噬通量
首先，作者研究發(fā)現(xiàn)α-synA53T帕金森病模型中ATP6V0A1的表達(dá)下調(diào)。進(jìn)一步對ATP6V0A1敲低細(xì)胞進(jìn)行RNA測序，GO富集和DEGs分析發(fā)現(xiàn)ATP6V0A1通過mTOR信號在自噬-溶酶體途徑發(fā)揮關(guān)鍵作用，并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了ATP6V0A1調(diào)節(jié)溶酶體的生理功能，包括維持酸性環(huán)境以及溶酶體酶的活性和表達(dá)。在ATP6V0A1敲低細(xì)胞中研究了自噬通量，發(fā)現(xiàn)ATP6V0A1可能抑制自噬溶酶體的融合，從而阻礙自噬過程。在ATP6V0A1敲低細(xì)胞中，雷帕霉素復(fù)合物1（mTORC1）和核糖體蛋白S6激酶B1（S6K）及其磷酸化形式在基礎(chǔ)水平上被激活。此外，在ATP6V0A1敲低組中，磷酸化( p )-mTORC1與mTORC1 和p-S6K/S6K的比值增加，表明mTORC1- S6K信號通路被激活。然而，在用100nM雷帕霉素刺激24小時(shí)后，兩組之間的p62或LC3II表達(dá)沒有顯著差異，表明ATP6V0A1通過mTORC1信號在自噬活性中起著關(guān)鍵作用。
圖1. ATP6V0A1通過mTORC1信號調(diào)節(jié)自噬 2、ATP酶H+轉(zhuǎn)運(yùn)V0亞基A1減輕AAV-h-α-synA53T誘導(dǎo)的帕金森病樣癥狀和病理
作者進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)ATP6V0A1通過其對mTORC1的影響調(diào)節(jié)α-syn水平，為了進(jìn)一步研究ATP6V0A1對α-syn表達(dá)的影響，通過用AAV-h-α-synA53T和AAV-ATP6V0A1靶向雙側(cè)黑質(zhì)致密部（SNpc）建立了小鼠帕金森和ATP6V0A1過表達(dá)模型。結(jié)果表明ATP6V0A1過表達(dá)減輕了多巴胺能神經(jīng)元的退化，改善了運(yùn)動功能障礙；此外，降低了α-syn和磷酸化α-syn的水平。以上結(jié)果表明ATP6V0A1在SNpc DA神經(jīng)元中的過表達(dá)減輕了α-synA53T誘導(dǎo)的PD表型。
圖2. ATP6V0A1過表達(dá)緩解了α-syn模型中的運(yùn)動功能障礙和多巴胺能神經(jīng)元退化 結(jié)論
本研究表明ATP6V0A1通過自噬防止PD樣病理生理學(xué)，從而降低病理α-syn蛋白水平，緩解DA神經(jīng)元退化，改善行為障礙。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了ATP6V0A1的神經(jīng)保護(hù)作用及其作為PD治療新靶點(diǎn)的功能。
病毒產(chǎn)品：AAV-vector (1.04×10^13 vg/mL)、AAV-h-α-synA53T (1.26×10^13 vg/mL)
注射方式：腦立體定位注射
注射部位：小鼠雙側(cè)黑質(zhì)致密部
注射體積：1μl 研究背景
帕金森?。≒D）的特征是多巴胺能（DA）神經(jīng)變性和黑質(zhì)（SN）中的α-突觸核蛋白（α-syn）聚集。帕金森病是一種神經(jīng)退行性疾病，在老年人群體中越來越普遍，由于衰老、遺傳易感性和環(huán)境因素之間的復(fù)雜相互作用使帕金森病的確切病因難以捉摸。約5%至10%的帕金森病病例是遺傳性家族性帕金森病，這表明遺傳易感性在帕金森病的發(fā)展中起著關(guān)鍵作用，與此高度相關(guān)的基因有突觸核蛋白α（SNCA）、富含亮氨酸的重復(fù)激酶2（LRRK2）、葡萄糖腦苷脂酶和parkin。已有研究表明，ATP酶H+轉(zhuǎn)運(yùn)V0亞基A1（ATP6V0A1）變體rs601999與帕金森病的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)；然而，ATP6V0A1參與PD的分子機(jī)制尚不清楚。 研究結(jié)果
1、ATP酶H+轉(zhuǎn)運(yùn)V0亞基A1通過mTORC1信號通路影響自噬通量
首先，作者研究發(fā)現(xiàn)α-synA53T帕金森病模型中ATP6V0A1的表達(dá)下調(diào)。進(jìn)一步對ATP6V0A1敲低細(xì)胞進(jìn)行RNA測序，GO富集和DEGs分析發(fā)現(xiàn)ATP6V0A1通過mTOR信號在自噬-溶酶體途徑發(fā)揮關(guān)鍵作用，并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了ATP6V0A1調(diào)節(jié)溶酶體的生理功能，包括維持酸性環(huán)境以及溶酶體酶的活性和表達(dá)。在ATP6V0A1敲低細(xì)胞中研究了自噬通量，發(fā)現(xiàn)ATP6V0A1可能抑制自噬溶酶體的融合，從而阻礙自噬過程。在ATP6V0A1敲低細(xì)胞中，雷帕霉素復(fù)合物1（mTORC1）和核糖體蛋白S6激酶B1（S6K）及其磷酸化形式在基礎(chǔ)水平上被激活。此外，在ATP6V0A1敲低組中，磷酸化( p )-mTORC1與mTORC1 和p-S6K/S6K的比值增加，表明mTORC1- S6K信號通路被激活。然而，在用100nM雷帕霉素刺激24小時(shí)后，兩組之間的p62或LC3II表達(dá)沒有顯著差異，表明ATP6V0A1通過mTORC1信號在自噬活性中起著關(guān)鍵作用。
圖1. ATP6V0A1通過mTORC1信號調(diào)節(jié)自噬 2、ATP酶H+轉(zhuǎn)運(yùn)V0亞基A1減輕AAV-h-α-synA53T誘導(dǎo)的帕金森病樣癥狀和病理
作者進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)ATP6V0A1通過其對mTORC1的影響調(diào)節(jié)α-syn水平，為了進(jìn)一步研究ATP6V0A1對α-syn表達(dá)的影響，通過用AAV-h-α-synA53T和AAV-ATP6V0A1靶向雙側(cè)黑質(zhì)致密部（SNpc）建立了小鼠帕金森和ATP6V0A1過表達(dá)模型。結(jié)果表明ATP6V0A1過表達(dá)減輕了多巴胺能神經(jīng)元的退化，改善了運(yùn)動功能障礙；此外，降低了α-syn和磷酸化α-syn的水平。以上結(jié)果表明ATP6V0A1在SNpc DA神經(jīng)元中的過表達(dá)減輕了α-synA53T誘導(dǎo)的PD表型。
圖2. ATP6V0A1過表達(dá)緩解了α-syn模型中的運(yùn)動功能障礙和多巴胺能神經(jīng)元退化 結(jié)論
本研究表明ATP6V0A1通過自噬防止PD樣病理生理學(xué)，從而降低病理α-syn蛋白水平，緩解DA神經(jīng)元退化，改善行為障礙。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了ATP6V0A1的神經(jīng)保護(hù)作用及其作為PD治療新靶點(diǎn)的功能。
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