抗菌肽Temporin-1CEa及其类似物LK2(6)A(L)通过抑制神经炎症和清除α-突触核蛋白在帕金森病模型中发挥神经保护作用

【字体: 时间:2025年10月07日 来源:Journal of Neuroimmune Pharmacology 3.5

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  本研究针对帕金森病(PD)中神经炎症的关键作用,探讨了抗菌肽Temporin-1CEa及其类似物LK2(6)A(L)的抗神经炎症机制及神经保护效果。通过体外BV2小胶质细胞和PC12细胞模型,以及体内秀丽隐杆线虫BZ555和NL5901品系实验,发现这两种肽能通过下调NF-κB和MAPK信号通路显著抑制炎症因子释放,减轻多巴胺能神经元损伤,并有效清除α-突触核蛋白(α-synuclein)聚集。该研究为PD治疗提供了新的候选分子,具有重要的转化医学价值。

  
帕金森病作为全球第二常见的神经退行性疾病,影响着超过600万人的生活质量。患者不仅面临运动障碍的困扰,更承受着神经元逐渐丢失的痛苦。近年来,科学家们逐渐认识到神经炎症在这一疾病进程中扮演着关键角色。特别是小胶质细胞的异常激活,会释放大量炎症因子,形成恶性循环,加速多巴胺能神经元的死亡。然而,目前的治疗方法只能暂时缓解症状,无法阻止疾病的进展,这促使研究人员寻找新的治疗策略。
在这种背景下,抗菌肽(AMPs)因其独特的抗炎和免疫调节特性引起了科学家的关注。这些天然存在的活性肽段不仅能够对抗微生物,还显示出调节神经炎症的潜力。来自辽宁师范大学的尚德静团队将目光投向了从中国林蛙皮肤分泌物中分离得到的Temporin-1CEa及其经过改造的类似物LK2(6)A(L),探索它们在帕金森病模型中的神经保护作用。
该研究综合运用了细胞活力检测(CCK-8法)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、实时定量PCR(RT-qPCR)、蛋白质免疫印迹(Western blotting)、流式细胞术(FCM)和半胱天冬酶活性测定等多种技术方法,并在秀丽隐杆线虫BZ555(多巴胺能神经元保护)和NL5901(α-突触核蛋白聚集分析)品系中进行了体内验证。
Temporin-1CEa及其类似物LK2(6)A(L)通过下调NF-κB和MAPK信号通路抑制LPS诱导的BV2细胞神经炎症
研究人员首先使用脂多糖(LPS)刺激小鼠小胶质细胞BV2,建立神经炎症模型。结果显示,两种抗菌肽能浓度依赖性地降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和一氧化氮(NO)的释放。在分子机制层面,它们通过抑制核因子κB(NF-κB)p65和抑制蛋白IkB的磷酸化,以及减少MAPK通路中JNK、ERK和p38的磷酸化水平,从而阻断炎症信号的传导。
Temporin-1CEa及其类似物LK2(6)A(L)抑制BV2细胞上清液介导的PC12细胞凋亡
为了模拟体内环境,研究者用LPS刺激的BV2细胞上清液培养PC12细胞(大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞),发现这种条件培养基能显著诱导PC12细胞凋亡。而经抗菌肽处理的BV2细胞上清液则能明显减轻这种毒性作用。机制研究表明,抗菌肽处理降低了促凋亡蛋白BAX的表达,提高了抗凋亡蛋白BCL-2的水平,并抑制了caspase-3和caspase-9的活性。
Temporin-1CEa及其类似物LK2(6)A(L)减轻LPS诱导的线虫BZ555品系多巴胺能神经元损伤
在体内实验中,LPS处理导致BZ555线虫头部多巴胺能神经元(CEPs)出现明显的细胞体丢失和树突棘断裂。抗菌肽治疗显著改善了神经元形态,恢复了线虫的食物感知行为和运动能力,并延长了线虫的寿命。
Temporin-1CEa及其类似物LK2(6)A(L)抑制NL5901品系中α-突触核蛋白的积累
在过表达人源α-synuclein的NL5901线虫中,两种抗菌肽处理显著降低了α-synuclein蛋白的聚集,改善了线虫的运动功能,并延长了其寿命。Western blot分析进一步证实了抗菌肽对α-synuclein蛋白表达的抑制作用。
本研究系统阐明了Temporin-1CEa和LK2(6)A(L)通过调控NF-κB和MAPK信号通路抑制神经炎症,并通过减少α-synuclein聚集发挥神经保护作用的双重机制。这些发现不仅为理解抗菌肽在神经退行性疾病中的作用提供了新的视角,也为帕金森病的治疗策略开发提供了有价值的候选分子。尤其值得注意的是,这些抗菌肽能够同时靶向神经炎症和蛋白质异常聚集这两个帕金森病的关键病理环节,显示出多靶点治疗的优势。这项研究发表于《Journal of Neuroimmune Pharmacology》,为未来开发基于抗菌肽的神经保护剂奠定了坚实的实验基础。
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