受调控内分泌特异蛋白RESP18在帕金森病中的作用与机制研究

帕金森病(PD)是神经系统第二大退行性疾病，以中脑黑质多巴胺能（DA）神经元进行性丢失为主要特征，多种机制参与了DA神经元的凋亡。受调控内分泌特异蛋白18（RESP18）的表达受多巴胺能药物调节，由于缺乏动物模型，自1994年发现至今其体内功能仍不明确。我们发现RESP18及其一个新的剪接体RESP18-c（序列已登陆NCBI网站，编号：FJ621497.1）在黑质-纹状体内表达；在6-OHDA处理的多巴胺能细胞MN9D内，RESP18和内质网应激分子CHOP的表达显著升高，提示RESP18在PD的发生发展中可能起一定的作用。为研究RESP18的生理功能，我们采用常规基因剔除的策略，分析表明该基因缺失后小鼠胚胎致死。本项目将利用RESP18基因条件性剔除小鼠研究RESP18与RESP18-c在神经系统中的功能及在PD病理中的作用和机制,阐明两者在脑内的生理功能，为PD机制研究提供新的思路。

帕金森病（PD）是神经系统第二大退行性疾病，以中脑黑质多巴胺能（DA）神经元进行性丢失为主要特征，PD最主要的病理标志—路易小体（LBs），存在于残留的黑质神经元内和其他一些受损的脑区，LB中的主要成分是变性的α-突触核蛋白（α-syn）。PD患者脑组织以及遗传和药物诱导的PD动物模型的研究结果显示，内质网应激（ERS）是PD的早期病理特征，对PD中神经退行性病变起着重要的作用。内质网蛋白—受调控内分泌特异蛋白18（RESP18）在黑质-纹状体内表达并且受多巴胺能药物调节。在本项目中，我们的研究分为离体和在体两大部分：1）在离体水平研究RESP18与内质网应激及帕金森病之间的关系，发现: ① MN9D细胞经MPP＋、6-OHDA处理建立细胞PD模型，在转录水平和蛋白水平上RESP18的表达显著增加；ERS中eIF2α通路被激活；ERS蛋白BiP、GRP94和CHOP发生了改变；② 在RESP18下调的MN9D细胞中，BiP与GRP94的表达上升，对MPP+的细胞毒性有一定的保护作用；而RESP18过表达的细胞对MPP+和6-OFHDA的毒性更加敏感。这部分研究工作已成文发表（Neurotox Res. 2013 Aug; 24(2):164-75.）。此外，我们还发现RESP18与热休克蛋白HSP70存在相互作用。2）利用RESP18剔除（KO）小鼠研究了RESP18在神经系统中的生理功能及其在PD病变过程中的机理，发现：① 生理条件下KO小鼠表现出运动功能下降及焦虑样行为特点；② RESP18基因缺失能够减轻MPTP引起的小鼠运动功能的改变；改善MPTP引起的纹状体内α-syn蛋白表达的升高；③ 在黑质区域，RESP18缺失可以缓解MPTP引起的多巴胺能神经元的丢失，减少胶质细胞的激活和活性氧（ROS）的产生。我们的研究结果表明，RESP18基因敲减或敲除在PD模型中具有一定的保护作用，为PD的病理机制研究提供了新的依据。