文献综述
帕金森病是一种多因素神经退行性疾病，其主要病理改变是中脑黑质致密部多巴胺(dopamine，DA)能神经元变性坏死及嗜酸性包涵体即路易小体(LB)的形成，LB 是 PD 的诊断特征，alpha;－突触核蛋白(alpha;－syn)则是 LB 的主要结构成分，具有细胞毒性作用的alpha;－syn 通常表现为寡聚体和多聚体状态[1]。在有细胞损伤的情况下，alpha;－syn 能聚集起来抵抗损伤[2]。但随着蛋白质的异常聚集、沉积，线粒体遭到损伤，超越了细胞能够承受的范围，反而出现促进细胞死亡的作用。在 PD 的发病进程中，随着 LB 的主要成分alpha;－syn 的异常聚集，产生具有神经毒性的寡聚体，alpha;－syn 的寡聚体能增加细胞的通透性，促进细胞内钙离子的浓度上升，从而扰乱细胞内的离子平衡状态，然后激活 caspase 系统，最终导致 DA 能神经元的变性坏死[3,4]。胞质野生型和致病突变的alpha;－syn都易受大自噬(称为自噬)的影响，因此触发自噬过程可促进alpha;－syn降解并减缓帕金森病[5]。自噬是指细胞依赖溶酶体对自身受损的细胞器和异常聚集的蛋白进行降解，维持机体基本功能。在应激条件下，自噬通常被激活，从而清除细胞内异物。
然而，新的证据显示帕金森病患者死后大脑样本路易小体多巴胺神经元的自噬流有缺陷[9,10]。自噬体和溶酶体之间融合减少或溶酶体内部蛋白水解减少导致自噬损伤。越来越多的证据表明溶酶体耗竭可能是帕金森病的发病原因之一。神经元内溶酶体的数量减少，溶酶体相关蛋白，如溶酶体相关膜蛋白1 (LAMP1 )、LAMP2和组织蛋白酶的蛋白水平以及未降解的自噬体的增加，在帕金森病患者死后大脑样本的多巴胺神经元中上调[8,7]。除了溶酶体相关基因的遗传突变外，如葡糖脑苷脂酶( GBA )和ATP13A2[11,12]，大量证据表明环境氧化毒素，如鱼藤酮、百草枯和1 -甲基- 4 -苯基- 1，2，3，6 -四氢吡啶( MPTP )在帕金森病啮齿动物模型中触发溶酶体膜通透性( LMP ) [9,13,14]。溶酶体损伤诱导选择性细胞反应会使其减轻。清除受损溶酶体的保护过程之一是选择性自噬，称为溶酶体吞噬。因此，溶酶体功能的恢复似乎是帕金森病可行的神经保护策略。
Dyrk1A(Dual-specificity tyrosine-phosphorylatedand regulated kinase 1A )是一种脯氨酸/精氨酸指导的丝氨酸、苏氨酸蛋白激酶，是一种参与神经增殖和细胞死亡的多效性激酶。人类Dyrk1A位于21号染色体的唐氏综合征临界区，基因的杂合突变导致小头畸形和神经功能障碍。有研究表明，Dyrk1A单倍剂量不足小鼠模型在大脑的特定区域(包括黑质)呈现神经元缺陷，尽管这些致病作用的机制尚不清楚。在Dyrk1A单倍剂量不足模型和携带三个Dyrk1A拷贝的模型(mBACtgDyrk1A小鼠)中，胚胎中以正常速率产生中脑多巴胺(mDA)神经元。出生后Dyrk1A单倍剂量不足小鼠中的mDA细胞数量减少，而mBACtgDyrk1A小鼠中的mDA细胞数量增加，这是由于在影响这些神经元的生理程序性细胞死亡（PCD）的主要波期间线粒体caspase9(Casp9)依赖性凋亡途径的异常活性。此外，1 -甲基- 4 -苯基- 1，2，3，6四氢吡啶( MPTP )诱导的细胞死亡在成年mBACtgDyrk1A小鼠中被减弱，导致MPTP中毒后21天SN DA神经元存活增加，MPTP是一种能激活mDA神经元中Casp9依赖性凋亡的毒素。有研究表明，Dyrk1A在成熟mDA神经元中的适度过度表达减弱了MPTP中毒诱导的凋亡反应，导致该模型中SNpc DA神经元的存活增加[15]。
在本实验中，我们试图明确Dyrk1A在溶酶体自噬中的作用。首先，体外培养SH-SY5Y细胞系，建立神经毒素MPP 溶酶体损伤体外模型，用Galectin-3检测溶酶体损伤情况。然后，脂质体转染Dyrk1A及Dyrk1AK188R，观察其溶酶体保护作用，研究此蛋白在mitophagy过程中的作用。之后，检测Dyrk1A对神经毒素阻滞自噬流的干预作用以及对神经毒素损伤SH-SY5Y细胞的保护作用。最后，对数据进行统计分析。
参考文献：
[1] Cruz JC, TsaiL - H Cdk5 deregulation in the pathogenesis of Alzheimers disease [J]. Trendsin molecular medicine 10(9) (2004)452-458.
[2] Shintani T, KlionkyDJ, Autophagy in the health and disease: a double - edged sword [J]. Science, 2004,306:900-995.
[3] Kisos H, Pukabeta;K, Ben - Hur T, et al, Increased neuronal alpha;- synuclein pathlolgy associates with itsaccumulation in oligodendrocytes in mice modeling alpha; - synucleinopathies [J].PLoS One, 2012, 7(10): e46817.
[4] Wan OW, ChungKK, The role of alpha - synuclein oligomerization and aggregation in cellularand animal models of Parkinsons disease [J]. PLoS One, 2012, 7(6):e38545.
