貴州醫科大學基礎醫學院張春林、馮建團隊的青年教師何美娜主導完成的研究論文“Black Phosphorus Nanosheets Protect Neurons by Degrading Aggregative α-syn and Clearing ROS in Parkinson's Disease”，近日發表于材料學國際頂級期刊Advanced Materials（IF:29.4）。該研究報道了黑磷納米片降解α-syn蛋白聚集、清除ROS保護神經細胞改善帕金森病的機制。
帕金森?。≒D）是中老年人中第二常見的神經退行性疾病。其主要病理表現為黑質多巴胺（DA）能神經元變性、壞死和錯誤折疊α-突觸核蛋白（α-syn）聚集形成路易小體。目前，PD的藥物治療策略主要集中在補充DA能神經元變性、壞死引發的多巴胺分泌不夠，緩解臨床癥狀，但該策略不會延緩疾病的進展，并存在副作用。因此，迫切需要開發新的策略來提高PD治療的特異性和療效。
α-syn錯誤折疊和聚集是帕金森病的主要致病事件。過表達、基因突變都會造成α-syn蛋白異常聚集，形成神經毒性的α-syn纖維。聚集的α-syn纖維可誘導線粒體功能障礙，促進活性氧(ROS)的產生，擾亂泛素蛋白酶體、自噬等降解系統，從而導致多巴胺神經元死亡。反之，線粒體的損傷、ROS的產生、降解系統障礙又會促進α-syn蛋白的聚集。這兩個過程形成了惡性循環，加劇多巴胺能神經元的功能喪失。因此，α-syn聚集、ROS過載是干預PD的一個重要靶點。
該團隊發現新型二維納米材料-黑磷納米片（BPNSs），可有效地穿過血腦屏障（BBB），保護多巴胺能神經元，改善PD癥狀，但其作用機制不清楚。進一步的機制研究利用多種模型，諸如α-syn體外共培養模型、多種PD細胞模型、線蟲模型和PD轉基因小鼠模型，探究BPNSs對PD神經保護作用的細胞、分子機制。首先在體外模型中發現BPNSs可以直接結合α-syn纖維，并通過范德華力觸發其降解。其次，BPNSs可激活自噬，降解α-syn聚集蛋白，維持α-syn穩態。此外，BPNSs還可以顯著改善線粒體功能障礙，降低胞質、線粒體內ROS水平，挽救神經元死亡和突觸喪失。最后，在MPTP誘導的PD小鼠模型和hA53T α-syn轉基因PD小鼠中觀察到BPNSs穿透血腦屏障，阻止多巴胺神經元的丟失，減輕DA依賴的行為障礙?？傊撗芯勘砻鰾PNSs具有作為PD臨床治療的新型納米藥物的潛力。
圖示BPNSs在細胞、線蟲和小鼠帕金森病模型中的神經保護作用示意圖
A.BPNSs穿過血腦屏障示意圖。B.BPNSs在線蟲模型中的神經保護作用。C.BPNSs降解α-syn聚集以及清除ROS保護神經細胞改善帕金森疾病的分子機制。
基礎醫學院張春林教授和馮建教授為該文章的共同通訊作者，基礎醫學院何美娜副教授、在讀博士研究生張祥明、冉霞講師為文章的并列第一作者?；A醫學院多名師生參與該研究。貴州醫科大學分子醫學工程研究中心和基礎醫學科學研究中心提供了儀器和技術支持。該研究受多項國家自然科學基金資助，也是學校近年來圍繞“雙一流”內涵建設，持續完善創新團隊和優秀青年科技人才政策體系的成果之一。
何美娜博士是學校引進的博士青年人才，入選學校優秀青年人才培養計劃。主要研究方向為卵巢功能早衰、帕金森病的機制及靶向治療。先后承擔國家自然科學基金青年基金、地區基金、中國博士后面上基金及省科技廳項目等；在Science Bulletin（IF:18.9，中科院一區）、Cell death and disease（IF:9.0，中科院一區）、Aging cell（IF:7.8，中科院一區）、Cellular And Molecular Life Sciences(CMLS)（IF:8.7，中科院二區）等學術期刊上發表多篇研究論文；授權國家發明專利1項。（作者：何美娜 來源：基礎醫學院 編輯：陳祥貴）
原文鏈接：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/38696266
