灵芝提取物通过NIX介导的线粒体自噬发挥帕金森病神经保护作用的机制研究

Mitophagy plays an important role in the pathogenesis of Parkinson's disease (PD), and mitochondrial autophagy protein NIX is considered as a promising neuroprotective target for PD. Our previous studies showed that Ganoderma lucidum extract (GLE) increased the motor ability of MPTP model mice, alleviated mitochondrial dysfunction induced by MPP+ in Neuro-2a cells, and increased the expression level of NIX. Therefore, we propose a hypothesis: NIX is required for GLE to regulate mitochondrial autophagy, and GLE may improve neurotoxin-induced mitochondrial damage by up-regulating NIX protein expression. The study aims to study the effect of GLE on NIX-mediated mitochondrial autophagy using human neuroblastoma cells and primary mesencephalic neuron cells. NIX knockout mice were employed to observe the motor ability of GLE on MPTP model mice. The effects of GLE on the expression levels of SQSTM1, NBR1 and Ambra1 and their relationship were explored, and hereafter the relationship between mitochondrial autophagy and cell survival and the regulation of GLE were further explored. This project studies the target and mechanism of traditional Chinese medicine GLE on PD neuroprotection from the molecular, cellular and animal levels, and provides a new experimental basis for Ganoderma lucidum in the future application and development of PD.

线粒体自噬在帕金森病（PD）的发病机制中起重要作用，线粒体自噬蛋白NIX被认为是PD神经保护治疗有希望的靶标。我们前期研究显示灵芝提取物（GLE）提高MPTP模型小鼠运动能力，减轻MPP+诱导的Neuro-2a细胞的线粒体损伤，增加NIX的表达水平。因此我们提出假说：NIX为GLE发挥调节线粒体自噬所必须，GLE可能通过上调NIX的蛋白表达，从而改善神经毒素诱导的线粒体损伤。本项目拟采用人神经母细胞瘤细胞及原代中脑神经元细胞，深入研究GLE对NIX介导的线粒体自噬的影响；采用NIX基因敲除小鼠，观察GLE对MPTP模型小鼠运动能力的影响，评价GLE对SQSTM1，NBR1和Ambra1表达水平的影响及相互关系，探索线粒体自噬与细胞存活的关系以及GLE的调节作用等。本课题从分子、细胞、动物水平研究传统中药GLE对PD调节的靶点和作用机制，为灵芝今后在PD的应用研究和开发方面提供新的实验依据。

帕金森病（PD）作为第二大神经退行性疾病。目前药物治疗仍然为主要治疗手段。而疾病的进行性发展导致药物的长期应用，而这势必导致残存神经元功能的过度消耗。更为棘手的是，当前药物只能对症治疗，对于疾病的进展束手无策。因此开发能够延缓病程，具有神经保护作用药物或者方法任重而道远。本团队长期致力于神经退行性疾病的基础、临床及转化研究。其中对灵芝的研究源于国家“十五”，对灵芝抗帕金森病的药理机制进行了一系列系统的研究，本项目在前期研究基础上，1）发现了灵芝提取物（GLE）能够调节MPTP模型PD小鼠受累脑区内炎症反应，包括抑制小胶质细胞的异常活化以及调节炎症相关细胞因子和趋化因子表达的异常。细胞水平结果表明GLE能够抑制LPS刺激BV-2细胞引起的iNOS/NLRP3表达升高，同时调节小胶质细胞异常自噬和异常溶酶体降解。2）另一候选化合物为罗丹宁衍生物RD-1，通过减轻6-OHDA致PD模型大鼠的氧化应激，从而改善大鼠的运动协调能力。这些数据将为候选受试药在帕金森病神经保护药物的研发方面提供进一步的数据支持。另外本项目尝试以磁珠偶联结合蛋白实验，同时蛋白质谱鉴定以初步筛选灵芝作用靶点范围，并获得了初步数据（未公开）。