Nrf2-ARE信号通路在神经退行性疾病中的作用研究进展

神经退行性疾病(Neurodegenerative disease)是一类以神经元退行性病变为基础的慢性、进行性、不可逆的神经系统疾病的总称,主要包括阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)、帕金森病(Parkinson's disease,PD)、亨廷顿舞蹈病(Huntington disease,HD)、肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)、脊髓肌萎缩症(spinal muscular atrophy,SMA)、不同类型脊髓小脑共济失调(spinal cerebella ataxias,SCA)等。其病因和发病机制十分复杂,其中,氧化应激学说近年来受到了人们的广泛关注和普遍认可。而研究表明,Nrf2-ARE信号通路是体内抗氧化应答机制中最重要的通路之一,其能对氧化应激导致的神经细胞损伤产生保护作用,即阻止神经细胞的病变和凋亡,进而延缓神经退行性疾病的发生发展,因而有望成为神经退行性疾病的有效治疗靶标。本文就Nrf2-ARE信号通路结构特点及Nrf2-ARE信号通路在神经退行性疾病中的作用研究进展作一综述。     

环状RNA及其在神经退行性疾病中的作用

随着高通量测序技术的出现,对转录组进一步的研究已经成为可能。新兴转录本环状RNA(circular RNA, circRNA)是一种无5’端帽子和3’端poly (A)尾结构的内源性共价环形非编码RNA分子。在过去的十年间,人们逐渐发现circRNA在基因表达过程中发挥重要作用,激发了人们的研究兴趣。此篇文章我们较为系统地整理了circRNA的一般特性、生物发生、作用机制,并重点阐述了circRNA在神经退行性疾病中的重要作用,这将有助于寻找疾病相关新的生物标志物,为进一步探究此类疾病的预防、诊断及治疗方案提供新思路。     

转录因子EB和自噬在神经退行性疾病发病机制中的作用

自噬广泛存在于真核细胞中,与机体生理和病理过程的发生发展密切联系.自噬主要参与长寿蛋白质的降解,以清除受损或多余的蛋白质和细胞器,是细胞自我降解的过程之一.自噬通常被分为三类:大自噬、分子伴侣介导的自噬和小自噬.自噬溶酶体途径(ALP)功能障碍导致蛋白质聚集,从而产生异常蛋白质和无效细胞器的积累,这些特征是阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)、帕金森病(Parkinson disease,PD)和亨廷顿病等神经退行性疾病(Huntington disease,HD)的标志.自噬的过程受一系列复杂的信号分子的调控,其中一个主要调节因子是转录因子EB(TFEB),是转录因子MiT家族的成员之一.研究表明,TFEB可通过积极调节自噬体形成和自噬体-溶酶体融合参与自噬,此外它还通过溶酶体胞吐作用提高细胞内的清除作用.因此作为自噬溶酶体生物发生的主要调节因子,TFEB已被广泛证明激活后可以从病理方面改善这些疾病.我们回顾分析ALP和TFEB的调节及其对神经退行性疾病的影响,同时展望ALP和TFEB在疾病病理中的复杂作用及其治疗意义.     

乳铁蛋白对铁代谢的影响及其在神经退行性疾病中的应用

乳铁蛋白是一种具有多种生理功能的铁结合性糖蛋白,是铁在机体内代谢及转运关键载体。目前,有关乳铁蛋白对神经退行性疾病的防治作用及应用研究已成为该领域的新热点。本文主要介绍了铁在机体内的代谢;铁转运蛋白-乳铁蛋白转运系统：铁转运主要是由转铁蛋白受体和乳铁蛋白受体介导的,铁转运入脑的途径主要是转铁蛋白-转铁蛋白受体途径,还有乳铁蛋白-乳铁蛋白受体途径及其他途径;铁对脑损伤的作用机制,其中铁参与的氧化应激反应以及铁代谢和铁转运相关基因的突变或缺失可能都是引起脑损伤的原因;最后简述乳铁蛋白在防治神经退行性疾病中最新的进展,乳铁蛋白修饰的纳米粒子可能是目前最有效治疗神经退行性疾病的方法之一。     

空气污染与神经退行性疾病

随着现代社会工业的发展,空气污染日益严重,空气污染对人体的损害也越来越大。空气污染中的有害物质,能通过各种途径引起各系统的疾病,甚至会影响儿童的身体和智力发育。研究发现,长期暴露或急性暴露在某些空气污染物中可以直接损伤中枢神经系统,或污染物引起呼吸系统和免疫系统等产生有害因子,通过外周循环到达大脑,导致大脑的神经炎症、神经毒性、氧化应激等反应,最终产生神经退行性病变,如阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）、帕金森病（Parkinson’s disease,PD）等。     

沉默信息调节因子3在神经退行性疾病中的作用CSCD

沉默信息调节因子3(silent information regulator 3,SIRT3)是一种NAD+依赖性Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶,在代谢活跃的组织中高表达,如肾脏、心肌、棕色脂肪、脑等。越来越多的研究表明,SIRT3通过对组蛋白以及多种非组蛋白的去乙酰化,在能量代谢、肿瘤、衰老等过程中起到了重要作用。近年研究发现,在神经退行性疾病中,SIRT3激活可以减缓或者抑制线粒体功能障碍,从而表现出了明显的神经保护作用。本文对SIRT3在神经退行性疾病中的保护作用及其可能机制作一综述。     

多胺对神经退行性疾病的改善作用

多胺(polyamines)普遍存在于各种生物体中,参与多种生物学功能,包括细胞生长和增殖、蛋白质和核酸的合成、免疫细胞的分化、炎症反应的调节以及肠道功能的维持等。多胺主要包括腐胺(putrescine)、亚精胺(spermidine)、精胺(spermine)以及胍丁胺(agmatine)。随着衰老进程的发展,细胞内的多胺水平会逐渐随之降低。在衰老相关的神经退行性疾病的发生和发展过程中,多胺具有积极的作用。因此,本文就多胺对神经退行性疾病的改善作用作一综述,期望可以对未来神经退行性疾病的治疗和缓解提供参考。     

小胶质细胞异质性在神经退行性疾病发生发展中的作用

小胶质细胞是脑内的固有免疫细胞。无论是在生理还是病理条件下,小胶质细胞均存在异质性表现。随着单细胞RNA测序技术的发展及应用,人们发现,在不同神经退行性疾病模型中,不同表型的小胶质细胞具有不同的功能,这种表型的异质性主要取决于小胶质细胞的分子特异性。本文就单细胞研究中发现的小胶质细胞独特的分子特征和功能予以概述,深入理解疾病进程中小胶质细胞的分型将有助于我们对神经退行性疾病的发病机制及精准干预提供新的策略。     

Tau蛋白基因突变与神经退行性疾病

Ｔａｕ蛋白是神经细胞中含量最高的微管相关蛋白,其正常功能是促进微管蛋白（ｔｕｂｕｌｉｎ）组装成微管（ｍｉｃｒｏｔｕｂｕｌｅ）,并维持已形成微管的稳定性。Ｔａｕ蛋白的翻译后异常修饰与阿尔茨海默病（Ａｌｚｈｅｉｍｅｒｄｉｓｅａｓｅ,ＡＤ）的神经原纤维退化有关［１］。本文综述最近有关Ｔａｕ蛋白基因突变,ＴａｕｍＲＮＡ剪接改变导致Ｔａｕ蛋白组成、结构和功能异常的机制,及其与几种神经退行性疾病的关系的研究。１．Ｔａｕ蛋白基因结构及其表达产物Ｔａｕ蛋白基因位于１７号染色体（１７ｐ２１．１１）,由１７个外显子…     

组织转谷氨酰胺酶与神经退行性疾病

组织转谷氨酰胺酶(tissue transglutaminase,tTG)广泛分布于各种组织及细胞中,是一个多功能蛋白质。tTG能催化Ca^2 依赖的蛋白质交联反应,并在多种生物学过程中起到了重要作用,如细胞生长与分化、受体介导的胞吞作用、细胞黏附、细胞形态的维持以及细胞凋亡等。已有研究表明,tTG可能在多种神经退行性疾病的病理生理过程中起到了重要作用。现就近年来有关tTG与神经退行性疾病研究的一些进展做一介绍。     

骨桥蛋白在神经退行性疾病中的作用

骨桥蛋白(OPN)是一种分子量约为60 KDa的糖基化磷蛋白,广泛分布于骨、脑、肾、肺以及肝等多种重要的脏器组织中.该蛋白通过与整合素、CD44V等受体结合,参与应激反应,癌症,骨重建,炎性反应以及感染等多种生理病理性进展.由于早期分泌OPN能够诱发细胞的激活,故OPN也被称为ETA-1(早期T淋巴细胞激活因子-1).目前发现,OPN存在两种形式:一种是分泌型骨桥蛋白(sOPN),另一种是胞内型骨桥蛋白(iOPN).在体内,二者通过不同的作用途径参与免疫调节过程.近年来,随着分子生物学的进展以及对神经退行性疾病研究的不断深入,发现OPN在神经退行性疾病中似乎发挥着双刃剑的作用,即在某些特定情况下,它能够激发神经毒性和神经元的死亡;而在其他情况下,它起到的是神经保护性作用.本文就OPN的结构特点、生物学功能以及在神经退行性病变中的作用进行简要归纳.     

Neurodegenerative Diseases: Pathology and the Advantage of Single-Cell Profiling

The aggregation of neuronal proteins as inclusions is emerging as a common mechanistic theme in neurodegenerative diseases. The presence of these "disease-specific" pathologic changes in the brains of patients with neurodegenerative diseases assist pathologists in the diagnosis and characterization of dementing illnesses. However, these same inclusions may provide valuable clues toward understanding common pathologic roots and shared abnormalities in protein folding across disorders. Such an investigation will likely provide insights into disease mechanisms underlying neurodegenerative disorders characterized by abundant filamentous lesions. This review focuses on two themes: (i) Neurodegenerative disorders are characterized by shared and distinct histopathological and biochemical abnormalities, and (ii) the presence of abnormal protein aggregates may alter a gene, and hence protein expression in inclusion-bearing neurons predisposes them to dysfunction and eventual neuronal degeneration. The pathologic features of neurodegenerative diseases are first discussed followed by a rationale behind sampling mRNA species from single cells rather than from whole-brain homogenates to explore disease mechanisms.     

MicroRNA，lncRNA与神经退行性疾病

综述了microRNA和lncRNA在一些神经退行性疾病病理生理中的作用机制．随着社会生产的发展,人类文明的进步,人口日益老年化,神经退行性疾病正在全球范围内流行,严重地危害着人类的健康．尽管长期的研究使人们对神经退行性疾病有了比较全面和深入的了解,但是其背后隐藏的发病机制仍然是个谜．人类基因组约98%的转录产物为非编码RNA(ncRNA),在生命活动中有着许多鲜为人知的广泛而多样性的生物功能．小分子RNA(microRNA)是研究得相对比较深入的一类小ncRNA,最近2～3年,长非编码RNA(lncRNA)受到人们的重视,已积累了一些相关研究成果．     

Protease Pathways in Peptide Neurotransmission and Neurodegenerative Diseases

1. Recent research demonstrates the critical importance of neuroproteases for the production of peptide neurotransmitters, and for the production of toxic peptides in major neurodegenerative diseases that include Alzheimer's (AD) and Huntington's diseases. This review describes the strategies utilized to identify the appropriate proteases responsible for producing active peptides for neurotransmission, with application of such approaches for defining protease mechanisms in neurodegenerative diseases.2. Integration of multidisciplinary approaches in neurobiology, biochemistry, chemistry, proteomics, molecular biology, and genetics has been utilized for neuroprotease studies. These investigations have identified secretory vesicle cathepsin L for the production of the enkephalin opioid peptide neurotransmitter and other neuropeptides. Furthermore, new results using these strategies have identified secretory vesicle cathepsin B for the production of β-amyloid (Aβ) in the major regulated secretory pathway that provides activity-dependent secretion of Aβ peptides, which accumulate in AD.3. CNS neuroproteases that participate in peptide neurotransmission and in neurodegenerative diseases represent new candidate drug targets that may be explored in future research for the development of novel therapeutic agents for neurological conditions.     

线粒体融合、分裂与神经变性疾病

线粒体是一种处于高度运动状态的频繁地进行融合与分裂的细胞器.在生理状态下,线粒体的融合与分裂处于一种平衡的状态,这种平衡受线粒体融合蛋白1/2（Mfn1/2）、视神经萎缩蛋白1（OPA1）和动力相关蛋白1（Drp1）的调节. Mfn1/2介导线粒体外膜的融合,而OPA1则参与线粒体内膜的融合,这些蛋白受泛素化和蛋白水解的调控. Drp1参与线粒体的分裂过程,受多种翻译后修饰的调节,如磷酸化、泛素化、SUMO化和S 硝基化.对于神经元来说,线粒体融合分裂的动态平衡对保证神经元末梢长距离运输和能量平均分布是非常重要的.因此,线粒体融合分裂异常可能是许多神经变性疾病的致病因素之一.对线粒体融合而言,Mfn2错义突变将导致遗传性运动感觉神经病2型（CMT2A）;OPA1错义突变将引起显性遗传性视神经萎缩(ADOA),而就线粒体分裂而言,Drp1突变与多系统功能障碍的新生儿致死性相关.     

The Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells 2: A Molecular Link of Neuroinflammation and Neurodegenerative Diseases

The triggering receptor expressed on myeloid cells (TREM) 2 is a member of the immunoglobulin superfamily of receptors and mediates signaling in immune cells via engagement of its co-receptor DNAX-activating protein of 12 kDa (DAP12). Homozygous mutations in TREM2 or DAP12 cause Nasu-Hakola disease, which is characterized by bone abnormalities and dementia. Recently, a variant of TREM2 has also been associated with an increased risk for Alzheimer disease. The selective expression of TREM2 on immune cells and its association with different forms of dementia indicate a contribution of this receptor in common pathways of neurodegeneration.