抑制多巴胺能细胞α -Synuclein基因表达增加酪氨酸羟化酶的活力

【摘要】：α-Synuclein基因是一种重要的帕金森病(Parkinson's disease,PD)相关蛋白,其异常表达和聚集会造成DA能神经元的毒性。酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)是DA合成过程中的限速酶,TH活力的短期调节依赖于其丝氨酸残基的磷酸化,其中Ser40的磷酸化起到最主要调节作用。PKA是Ser40最主要的磷酸化酶,而Ser40的去磷酸化几乎完全依赖于PP2A。目前α-synuclein的生理功能及其在PD发病机制中的作用尚未完全阐明,α-synuclein与TH之间的关系仍不明确。在本研究中,我们利用稳定转染了小鼠α-synuclein基因干扰序列的MN9D多巴胺能细胞,探讨α-synuclein与TH的关系。实时定量RT-PCR、Western blot发现MN9D/α-SYN-细胞α-synuclein mRNA及蛋白表达量比正常MN9D细胞分别下降88%和70%,但MN9D/α-SYN-、MN9D/CON、MN9D/plasmid、MN9D/α-SYN+和MN9D细胞TH mRNA及蛋白表达量没有明显差异,这表明抑制α-synuclein并不会影响TH的基因表达。Western blot也发现,MN9D/α-SYN-细胞p-Ser40-TH蛋白表达量比正常MN9D细胞明显增加。HPLC对细胞内DA、L-DOPA测定发现,MN9D/α-SYN-细胞DA、L-DOPA含量均显著增高。以上结果提示抑制α-synuclein基因表达会使细胞内p-Ser40反映的TH活力增高。此外,Western blot也发现各组细胞PKA、磷酸化PKA蛋白表达量没有显著差异,这表明抑制α-synuclein基因表达不会影响PKA的基因表达和活力,提示TH活力的增高不是由于PKA使其磷酸化增加所导致的。而我们也发现,MN9D/α-SYN-细胞PP2A蛋白表达量显著减少,这表明抑制α-synuclein表达会增加PP2A的基因表达水平,从而使得TH去磷酸化减少、活力增高。综上所述,在正常MN9D细胞中,α-synuclein参与调控DA合成代谢的体内平衡;当α-synuclein功能缺失时,细胞内的去磷酸化酶PP2A表达增加,进而显著增高TH活力,使得DA合成增加,氧化应激增强,最终导致细胞损伤甚至死亡。本研究为探讨α-synuclein的生理功能及其在PD发病中的作用提供了新的证据。