[研究背景]帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是全球患病人数第二多的神经退行性疾病,也是第三大威胁我国中老年人身体健康的隐形杀手,临床表现众多且严重影响患者的生活质量。据统计,我国目前有帕金森病患者数目约300万,并预计到2030年这一数字将增至500万,占全球帕金森病患者数量的一半。帕金森病的发病机制包含了多种途径,其中小胶质细胞介导的免疫炎症反应起到了关键作用。小胶质细胞的活化可能引发炎症反应,导致神经炎症以及多巴胺能神经元的变性损伤,进而导致帕金森病的病理特征。cGAS-selleck E7080STING信号通路是与免疫炎症反应相关的一个重要信号通路,该通路的激活可能导致免疫炎症的发生。cGAS-STING信号通路已在自身免疫疾病中受到了广泛研究,如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎,并被证实其发挥了重要作用。然而,在神经退行性疾病,尤其是在帕金森病中,cGAS-STING信号通路的作用还需要进一步的研究。为了深入理解cGAS-STING信号通路在帕金森病中发挥的具体作用,并探索通过药理学手段抑制STING信号通路的激活来减轻神经炎症保护多巴胺能神经元的可能性,本实验的目标是研究cGAS-STING信号通路中关键分子STING在帕金森病中的功能。通过分析STING的作用机制,我们希望为开发新的帕金森病治疗策略提供理论基础,最终目的是减轻帕金森病患者的临床特征提高生活质量。[研究方法]1.小鼠于造模前2天连续5天腹腔注射C-176,并通过腹腔注射神经毒性药物MPTP来制备急性PD模型。造模7天后,通过转棒、爬杆和悬挂实验评估小鼠的行为学指标变化;尼氏染色、酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)免疫组化染色及Western Blot评估多巴胺能神经元变性死亡情况;Western Blot、real timelandscape dynamic network biomarkers RT-PCR及免疫荧光检测脑内神经炎症反应。2.小鼠于造模前2天开始连续7天腹腔注射C-176,通过腹腔注射MPTP连续5天诱导亚急性PD模型。造模21天后,通过转棒、爬杆和悬挂实验评估小鼠的行为学缺陷状况;免疫组化、尼氏染色和Western Blot评估多巴胺能神经元变性情况;Western Blot、real time RT-PCR及免疫荧光检测神经炎症水平。3.BV2小胶质细胞用不同药物浓度的C-176(0.5 μM、1 μM和2 μM)预处理2小时,用LPS(1 μg/mL)和MPP+(1 mM)共同刺激,收集细胞通过real time RT-PCR检测相关炎症因子mRNA表达水平,Western Blot检测STING及其下游分子和NLRP3炎性小体的蛋白表达情况。4.使用STING的小干扰RNA(STING siRNA)在BV2小胶质细胞中敲低STING的表达,通过real time RT-PCR和Western Blot实验观察敲低STING的表达对LPS/MPP+所致BV2小胶质细胞炎性激活反应和NLRP3炎性小体激活的影响。[实验结果]1.在MPTP诱导的急性PD小鼠模型中,黑质和纹状体部位的STING蛋白表达水平均上升,约在造模第3天表达达到高峰。在LPS/MPP+诱导的BV2小胶质细胞炎性激活模型中,LPS/MPP+刺激3 h STING蛋白表达水平即开始升高,并持续至24 h。2.在MPTP诱导的小鼠急性PD模型中,STING特异性抑制剂C-176可显著改善PD小鼠的运动障碍,减轻黑质纹状体通路多巴胺能神经元及神经纤维的变性和丢失,提高纹状体TH蛋白水平;减轻黑质部位小胶质细胞及星型胶质细胞的炎性激活;C-176还可抑制STING信号通路及NLRP3炎性小体的活化。3.C-176可减轻LPS/MPP+诱导的BV2小胶质细胞炎症反应,降低炎症因子表达水平;抑制STING及其下游分子和NLRP3炎性小体的活化。4.C-176可改善神经毒性药物MPTP诱导的亚急性PD模型小鼠的运动障碍,减轻黑质和纹状体多巴胺神经元及神经纤维的丢失,减轻脑内神经炎症反应。5.利用STING siRNA在BV2小胶质细胞中特异性敲低STING的表达,结果发现敲低STING的表达可减轻LPS/MPP+诱导的BV2小胶质细胞炎症反应购买SCH772984,并可抑制STING及其下游信号分子的活化。[结论]通过药理学手段抑制STING的激活可减轻MPTP导致的急性以及亚急性PD模型小鼠的多巴胺能神经元变性损伤,改善小鼠运动缺陷症状,减轻脑内神经炎症反应。体外实验中STING特异性抑制剂C-176及STING siRNA均可减轻LPS/MPP+诱导的BV2小胶质细胞炎症反应,抑制NLRP3炎性小体的激活。本研究提示针对STING信号通路有望为PD的治疗及药物研发提供新靶点和新策略。