帕金森病相关蛋白DJ-1调控线粒体凋亡通路的机制研究

线粒体功能紊乱是帕金森病的核心发病机制之一。DJ-1蛋白缺失或L166P等位点突变会导致早发性家族型帕金森病。野生型DJ-1对线粒体有保护作用，而病理突变体L166P对线粒体有毒性作用，但野生型DJ-1和L166P在线粒体的作用机制尚不清楚。本课题根据我们最近发现的DJ-1和L166P在线粒体的结合蛋白Bcl-XL为出发点，在细胞和动物模型上深入研究DJ-1和L166P在线粒体的功能差异和分子作用机制。本课题将运用分子生物学和细胞生物学等手段，明确DJ-1和L166P与氧化应急、线粒体损伤、帕金森病发病之间的关联，这一研究将有助于我们深入了解帕金森病的发病机制，对帕金森病的研究和治疗提供新的理论依据。

帕金森病是世界上最为常见的神经退行性运动功能障碍疾病之一，虽然其致病机制目前并未阐明，但研究发现线粒体功能紊乱是帕金森病发病的核心机制之一，DJ-1蛋白的缺失或一些点突变如L166P、M26I等突变会导致家族性帕金森病。研究野生型DJ-1和突变DJ-1在线粒体的功能及作用机制的差异，对揭示和寻找帕金森病的发病机制和治疗靶点有着重要意义。我们研究发现，wild-type DJ-1和L166P DJ-1在线粒体的分布显著不同。免疫细胞化学和线粒体分离显示wild-type DJ-1在细胞浆中均匀分布，少量与线粒体共定位，而L166P DJ-1主要分布于线粒体，而UV辐射进一步促进wild-type DJ-1和L166P DJ-1向线粒体转位。我们筛选到wild-type DJ-1和L166P DJ-1在线粒体的结合蛋白Bcl-XL，而UV辐射可以显著促进它们之间的结合及共定位。进一步的研究表明wild-type DJ-1和L166P DJ-1与Bcl-XL的结合位点不同是导致它们在线粒体的作用机制和功能差异的原因之一，wild-type DJ-1可以抑制UV诱导的Bcl-XL通过蛋白酶体系统快速降解而抑制线粒体凋亡通路激活。L166P DJ-1不影响Bcl-XL的降解而阻断Bcl-XL/Bax异源二聚体的形成，从而激活线粒体凋亡通路。wild-type DJ-1抑制线粒体凋亡通路的激活，起到促细胞存活效应，相反地，L166P DJ-1促进线粒体凋亡信号激活，促细胞死亡。我们的研究发现野生型D-1和L166P DJ-1通过对线粒体Bax/Bcl-XL功能的不同调控而影响细胞存活或死亡的，此发现进一步阐明帕金森病的发病机制和治疗靶点有很好的提示意义。.近年来研究发现胶质细胞激活和炎性因子增加参与帕金森病的发病机制中，DJ-1是否调控神经炎症也是我们的兴趣所在。我们发现DJ-1可以通过滞留NF-κB的p65亚基于细胞质中抑制小胶质细胞的激活，从而抑制炎症因子iNOS、COX2、NO、PGE-2、TNFα及IL-6的合成释放。此外，我们也发现DJ-1调控多巴胺的合成和代谢通路，通过生化和qPCR及报告基因等方法，我们发现DJ-1可以抑制MAO-A的转录而激活TH的转录，从而影响多巴胺的合成与代谢，DJ-1调控MAO-A和TH转录的机制研究目前正在进行中。