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PI3K/AKT通路,如何套路帕金森病

解螺旋  · 公众号  · 医学  · 2017-07-27 18:02

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经验 | 文献 | 实验 |  | SCI写作 | 国自然

作者:米粒儿

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帕金森病是一种常见的神经系统变性疾病,主要病理为中脑黑质致密部多巴胺能神经元进行性变性丢失。今天米粒儿为大家分享一篇近期发表在oncotarget上的关于帕金森病分子机制研究论文,了解如何用我们熟悉的PI3K/AKT通路套路化帕金森病。(回复170727可下载文献,一周有效)


本论文中,作者研究CB-R2激动剂AM1241对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)诱导的帕金森病小鼠神经毒性的作用。AM1241处理后,PD小鼠脑中CB2R表达水平逆转,行为评分显著升高,且以上作用于多巴胺和血清素的剂量成正相关。


此外,western blot和免疫染色结果提示AM1241可显著活化PI3K/Akt/MEK通路,增强Parkin和PINK1的表达。mRNA 表达分析也证实AM1241提高CB2R表达并且活化Parkin/PINK1信号通路。


进一步的,作者发现黑质体中TH阳性细胞数目增加,表明在PD小鼠中,AM1241可重塑多巴胺能神经元。CB2R和多巴胺能神经元共表达表明AM1241可靶向结合CB2R可作为PD治疗的新靶点。


结果表明,选择性CB2R激动剂AM1241对PD小鼠具有显著的治疗效果,可引起多巴胺能神经元再生,可能的机制是AM1241通过影响CB2R表达活化PI3K/AKT通路。


下边我们了解一下这篇论文主要的表型和通路实验结果。


CB2R激动剂AM1241可减缓MPTP引起的运动缺陷


MPTP引发的PD小鼠体重降低,而当经过AM1241处理后,体重增加。AM1241处理前后,滚轴( rotarod) 测试结果也呈现显著差异。此外MPTP处理后引发的运动协调障碍,在加入AM1241后也显著性恢复。这些实验结果证明AM1241可显著逆转MPTP引发的运动缺陷。


CB2R激动剂AM1241可减弱MPTP引起的运动徐缓


大部分PD病人和MPTP引发的PD小鼠模型中,运动徐缓现象都会发生。本研究作用采用爬杆实验检测MPTP注射5天后运动徐缓现象。结果显示MPTP组明显需要更长的时间,而采用AM1241治疗后,爬杆时间剪短。


CB2R激动剂AM1241处理后小鼠脑中质粒浓度


AM1241处理30min后,脑中AM1241浓度最高,在60min时迅速降低浓度不及最高浓度的一半,而时间延长至360min后,AM1241浓度几乎为0(Fig2A)。而AM1241的最大质粒浓度出现在暴露60min时,在240min降低至0(Fig2B)。这些实验结果证明AM1241在体内代谢速度快,停留时间短。



CB2R激动剂AM1241处理后增加多巴胺和血清素表达水平


如图3A所示,MPTP处理后血清素(5-HT)水平显著降低。而AM1241处理后,5-HT浓度升高,且随着AM1241浓度增加,5-HT水平也增加。


如图3B所示,MPTP处理后,多巴胺水平也显著下降,但是AM1241处理后,多巴胺水平增加,当AM1241浓度为12mg/kg时,多巴胺水平几乎和对照组相同。


该实验结果证实AM1241可显著增加PD小鼠中多巴胺和血清素水平。



AM1241影响CB2表达且通过调节Parkin/PINK1和PI3K/AKT/MEK通路逆转PD


Parkin/PINK1和PI3K/AKT/MEK通路失活导致线粒体紊乱和氧化应激敏感。本文选择这两条通路为研究对象,采用western blot和免疫组化,qPCR的方法,测定了CB1,CB2,Parkin,PINK1, p-PI3K, 和p-AKT表达水平。在PD小鼠中,CB1,CB2,Parkin,PINK1, p-PI3K, 和p-AKT表达水平都下降。


然而这种效应可被AM1241显著逆转,且具有明显的剂量-效应关系。免疫组化和qPCR方法也获得了相似的研究结果。因此可推测AM1241通过Parkin/PINK1和PI3K/AKT/MEK通路治疗MTPT引起的PD。

 


参考文献:AM1241 alleviates MPTP-induced Parkinson’s disease and promotes the regeneration of DA neurons in PD mice


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