帕金森病 (PD) 是最常見的神經退行性疾病之一，其特征包括路易體（神經元內α突觸核蛋白包涵體）的出現以及中腦黑質致密部多巴胺能神經元的丟失。這些變化導致運動功能障礙，如震顫和僵硬，以及非運動功能障礙，包括抑郁和認知能力下降。盡管多巴胺替代療法廣泛用于控制 PD 的運動癥狀，但它在治療非運動功能障礙方面效果較差。這表明多巴胺以外的生物分子可能參與 PD 發病機制。而基因表達譜也支持這一理論，始終將非多巴胺能生物途徑作為 PD 驅動因素。延世大學最近的研究表明，信號分子絡絲蛋白（Reelin）是一種很有前途的 PD 生物標志物，可用于疾病治療。

絡絲蛋白在體外減弱 了α 突觸核蛋白的聚集

絡絲蛋白是一種由 RELN 基因編碼的 410kDa 的細胞外基質糖蛋白，參與發育過程中的神經元遷移和定位，并影響成年大腦的神經傳遞和突觸可塑性。為了研究絡絲蛋白對 α 突觸核蛋白聚集的影響，延世大學的 Eunju Cho 在存在或不存在重組人絡絲蛋白的情況下，使用 StressMarq 的人源 A53T 突變型α突觸核蛋白前體原纖維（產品目錄# SPR-326）處理 SH-SY5Y 細胞，然后再進行硫黃素 T 測定以量化 α 突觸核蛋白原纖維的形成。在這項研究中，絡絲蛋白被證明可以抑制原纖維形成，這表明它可能被用來治療 PD1。

絡絲蛋白的表達依賴于不同的疾病階段

已知腦脊液中的絡絲蛋白水平在健康個體和 PD 患者之間存在差異。為了確定這些差異是否與 PD 發病機制相關，Cho 使用了包括 qPCR、IHC 和蛋白質印跡在內的技術來分析PD 小鼠模型（和相關對照）腦組織樣本的基因和蛋白質表達。 RELN 和 絡絲蛋白的水平被發現在早期 PD 期間增加，但在晚期疾病期間減少，表明絡絲蛋白可以作為了解疾病進展的有用生物標志物 1。

絡絲蛋白可能有助于預測環境富集的價值

環境豐容 (EE) 是一種基于刺激 PD 患者的感覺、認知、社交和運動功能的康復形式。當 PD 小鼠模型在疾病早期暴露于 EE 8 周時，多巴胺能神經元的退化和行為功能障礙得到了預防。然而，當 PD 小鼠模型在疾病晚期暴露于 EE 時，沒有看到類似的效果。通過使用 絡絲蛋白作為疾病進展的生物標志物，臨床醫生可以大概地預測為 PD 患者提供 EE 的價值1。

reelin 可防止 LAMP1 耗盡

在Neurobiology of Disease上發表的一項后續研究中，Cho 等人試圖確定 EE 對 PD 進展的保護作用背后的潛在機制。研究表明，EE 可以保護 TH+ 多巴胺能纖維和細胞，它們在小鼠大腦發育過程中會表達 reelin。在這項研究中，他們用重組絡絲蛋白或絡絲蛋白阻斷劑 (CR-50) 處理 StressMarq Alpha 突觸核蛋白PFF 誘導的細胞。除了 α 突觸核蛋白的積累外，PD 的一個主要特征是溶酶體相關膜蛋白 1 (LAMP1) 的消耗。有趣的是，reelin 減少了 alpha 突觸核蛋白的積累，同時增加了 LAMP1 – 這實際上與晚期 PD 疾病大腦中所見的現象相反。因此，reelin 可能不僅是一種有用的疾病生物標志物，而且本身就有可能成為重要的治療靶點3。

Reelin可緩和間充質干細胞衰老

間充質干細胞 (MSC) 可以分化成神經元樣細胞，使他們有希望成為治療 PD 的工具。此外，脂肪源性間充質干細胞（比腦源性神經元更容易采集）已被用于比較健康個體和帕金森病患者之間的基因表達——既揭示了帕金森病的潛在機制，又開發了改善間質干細胞在體內存活的方法.在 Genes 上發表的一篇論文中，Cho 等人還使用了 StressMarq 的人源 A53T 突變體alpha突觸核蛋白前體原纖維（產品目錄# SPR-326），并顯示在 PD 期間 MSC 活力降低，細胞衰老相應增加2。重組人源 reelin 可以減輕這些影響，為繼續調查提供進一步的動力2。

StressMarq 產品助力PD 研究

StressMarq 的人源 A53T 突變型 Alpha Synuclein 前體原纖維 (產品目錄# SPR-326), 在兩篇文獻中都被引用, 他們被應用于體外alpha突觸核蛋白的聚集。Reelin可以抑制聚集過程，被認為是有治療價值的PD標志物。

硫黃素 T 是一種熒光染料, 可以綁定富含beta折疊的結構, 例如 α-Syn 前體原纖維. 綁定之后, 硫黃素T光譜會發生紅移, 熒光強度會增強. A53T α-Syn蛋白單體 (SPR-325)的硫黃素 T 發射光曲線顯示了有限的熒光強度增強 (相關于α-Syn 蛋白前體原纖維). 而 10 μM 活性 α-Syn 前體原纖維 (SPR-326) 與100 μm 活性 α-Syn 單體 (SPR-325) 混合時熒光強度明顯增強, 這是由于前體原纖維催化了活性單體形成更多聚集體PFFs. 硫磺素Tλex = 450 nm, λem = 485 nm.

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參考文獻

Environmental enrichment reduced pathological α-Synuclein accumulation by restoring LAMP1 via reelin in early stage of Parkinson’s disease. Cho, E. (2021) PhD Thesis, Yonsei University.

Reelin Alleviates Mesenchymal Stem Cell Senescence and Reduces Pathological α-Synuclein Expression in an In Vitro Model of Parkinson’s Disease. Cho, E. et al. Genes (Basel). 2021;12(7):1066.

Reelin protects against pathological α-synuclein accumulation and dopaminergic neurodegeneration after environmental enrichment in Parkinson’s disease, Cho, E. et al. Neurobiology of Disease. 2022;175:105898.

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