暨南大学融媒体中心讯 10月15日，暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院杨伟莉/李世华/李晓江团队在国际医学研究领域权威顶级期刊《临床研究杂志》Journal of Clinical Investigation（一区Top，IF 13.3）在线发表题为“Deficiency of Parkin causes neurodegeneration and accumulation of pathological α-synuclein in monkey models”的研究论文。

该研究利用CRISPR/Cas9技术首次建立了不同年龄的Parkin缺失猴模型，并发现Parkin缺失随年龄增长可造成猴中脑黑质多巴胺神经细胞的明显变性及死亡、纹状体部位多巴胺合成减少及病理性pS129-α-syn聚集，成功模拟了PD病人脑中的重要病理特征，这与Parkin敲除的小鼠模型及猪模型无法模拟PD病人脑中神经细胞退变死亡的重要病理形成鲜明对比，提示利用非人灵长类动物模型研究Parkin功能的重要性和必要性。

此外，该研究首次揭示了在生理状态下的动物体内PINK1激酶可磷酸化Parkin的证据，且Parkin 磷酸化的减少与pS129-α-syn蛋白的聚集相关，而通过提高Parkin蛋白磷酸化水平可显著减少pS129-α-syn蛋白的聚集毒性及对神经细胞起到有效的保护作用。这为携带PINK1及Parkin突变的PD患者在临床上具有相似的表型提供了新的分子机制，提出了PD治疗干预的一个新靶点。

帕金森病是全球第二大神经退行性疾病，在65岁以上的中老年人群中患病率约为2%，目前尚无可治愈方法，严重威胁人类健康。PD病人主要的病理特征是中脑黑质脑区出现渐进性神经细胞退变死亡及由病理性α-synuclein蛋白聚集形成的路易氏小体，该聚集体的积累会对神经元造成损伤。临床上，PINK1及Parkin基因的突变均可因基因功能缺失引起早发型常染色体隐性遗传的帕金森病。大量体外研究证明PINK1激酶可磷酸化激活Parkin蛋白，但仍缺乏生理状态下的体内证据。PINK1及Parkin敲除的小鼠及猪模型都无法模拟出PD病人脑中多巴胺神经元丢失及病理性α-synuclein蛋白聚集的重要病理特征，限制了对这两个蛋白体内功能的研究。

本研究利用CRISPR/Cas9技术建立了不同年龄的Parkin打靶猴模型，发现Parkin缺失可造成猴中脑黑质区发生年龄依赖性的神经退变并伴随出现由pS129-α-syn蛋白聚集而成的路易氏小体，模拟了PD患者脑中的重要病理特征。有趣的是，通过比较分析猴脑及小鼠脑中PINK1与S65-Parkin的表达，本研究发现在灵长类动物大脑中S65-Parkin的磷酸化依赖于PINK1的表达，且衰老会造成猴脑中S65-Parkin水平降低及pS129-α-syn毒性蛋白聚集。通过过表达Parkin，而非去磷酸化形式的Parkin，能够减少衰老造成的pS129-α-syn蛋白的聚集，保护神经细胞。

(图1.磷酸化Parkin在PD病理中的重要机制模型。在正常的灵长类动物大脑中，PINK1蛋白发挥激酶功能磷酸化激活Parkin，磷酸化形式的S65-Parkin通过清除pS129-α-syn等毒性蛋白使黑质神经元维持健康状态。然而，PD病人脑内，当发生Parkin 或 PINK1 突变以及衰老造成的氧化应激时Parkin磷酸化水平降低，进而导致 pS129-α-syn 等毒性蛋白积累，并最终导致患者脑内发生年龄依赖性的神经退变）

由于Parkin敲除的小鼠及猪模型无法模拟患者脑中神经细胞退变死亡的重要病理特征，而本研究通过利用与人类更为接近的非人灵长类模型，建立了成熟、稳定的可模拟患者重要病理特征的Parkin打靶的PD猴模型，揭示了Parkin基因突变造成帕金森病的新致病机制，为PD的临床治疗提供了新的潜在靶点，凸显了利用非人灵长类动物研究神经退行性疾病的重要性。

该研究受到三位神经科学领域的国际顶级权威专家Aaron Gitler (美国斯坦福大学), Dimitri Krainc （美国西北大学），David C. Rubinsztein （英国剑桥大学）的点评 （https://mp.weixin.qq.com/s/vGHHbLTNL_Hbftz3RnfK9A）。他们一致认为该项利用非人灵长类动物模型的研究提出了PD病理的新机制及新的药物治疗靶点。

暨南大学博士研究生韩瑞、王琦、熊鑫、陈秀生为论文的共同第一作者；杨伟莉研究员，李世华教授和李晓江教授为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金项目、广东省重点领域研究发展项目、广东省科技厅项目、广东省基础与应用基础研究基金等基金和暨南大学的大力支持。

论文链接：https://www.jci.org/articles/view/179633

Bioart学术媒体报道链接：https://mp.weixin.qq.com/s/vGHHbLTNL_Hbftz3RnfK9A

责编：陈国琼