AAV-α-Syn病毒試劑在帕金森疾病造模中的應用

廣州醫科大學附屬第一醫院徐評議、陳祥、張文龍團隊在NEURAL REGENERATION RESEARCH（IF 6.8）上發表論文“ATP6V0A1 protects dopaminergic neurons via the autophagy–lysosomal pathway in Parkinson’s disease”，研究發現ATP6V0A1通過調節自噬-溶酶體途徑在帕金森病中起著保護作用。ATP6V0A1與帕金森病易感性之間的相關性可作為帕金森病的生物標志物，而ATP6V0A1的保護作用可能代表該疾病的潛在治療靶點。

· 維真助力 ·
病毒產品：AAV-vector (1.04×10^13 vg/mL)、AAV-h-α-synA53T (1.26×10^13 vg/mL)
注射方式：腦立體定位注射
注射部位：小鼠雙側黑質致密部
注射體積：1μl

研究背景
帕金森病（PD）的特征是多巴胺能（DA）神經變性和黑質（SN）中的α-突觸核蛋白（α-syn）聚集。帕金森病是一種神經退行性疾病，在老年人群體中越來越普遍，由于衰老、遺傳易感性和環境因素之間的復雜相互作用使帕金森病的確切病因難以捉摸。約5%至10%的帕金森病病例是遺傳性家族性帕金森病，這表明遺傳易感性在帕金森病的發展中起著關鍵作用，與此高度相關的基因有突觸核蛋白α（SNCA）、富含亮氨酸的重復激酶2（LRRK2）、葡萄糖腦苷脂酶和parkin。已有研究表明，ATP酶H+轉運V0亞基A1（ATP6V0A1）變體rs601999與帕金森病的風險有關；然而，ATP6V0A1參與PD的分子機制尚不清楚。

研究結果
1、ATP酶H+轉運V0亞基A1通過mTORC1信號通路影響自噬通量
首先，作者研究發現α-synA53T帕金森病模型中ATP6V0A1的表達下調。進一步對ATP6V0A1敲低細胞進行RNA測序，GO富集和DEGs分析發現ATP6V0A1通過mTOR信號在自噬-溶酶體途徑發揮關鍵作用，并通過實驗證實了ATP6V0A1調節溶酶體的生理功能，包括維持酸性環境以及溶酶體酶的活性和表達。在ATP6V0A1敲低細胞中研究了自噬通量，發現ATP6V0A1可能抑制自噬溶酶體的融合，從而阻礙自噬過程。在ATP6V0A1敲低細胞中，雷帕霉素復合物1（mTORC1）和核糖體蛋白S6激酶B1（S6K）及其磷酸化形式在基礎水平上被激活。此外，在ATP6V0A1敲低組中，磷酸化( p )-mTORC1與mTORC1 和p-S6K/S6K的比值增加，表明mTORC1- S6K信號通路被激活。然而，在用100nM雷帕霉素刺激24小時后，兩組之間的p62或LC3II表達沒有顯著差異，表明ATP6V0A1通過mTORC1信號在自噬活性中起著關鍵作用。

2、ATP酶H+轉運V0亞基A1減輕AAV-h-α-synA53T誘導的帕金森病樣癥狀和病理
作者進一步研究發現ATP6V0A1通過其對mTORC1的影響調節α-syn水平，為了進一步研究ATP6V0A1對α-syn表達的影響，通過用AAV-h-α-synA53T和AAV-ATP6V0A1靶向雙側黑質致密部（SNpc）建立了小鼠帕金森和ATP6V0A1過表達模型。結果表明ATP6V0A1過表達減輕了多巴胺能神經元的退化，改善了運動功能障礙；此外，降低了α-syn和磷酸化α-syn的水平。以上結果表明ATP6V0A1在SNpc DA神經元中的過表達減輕了α-synA53T誘導的PD表型。

結論
本研究表明ATP6V0A1通過自噬防止PD樣病理生理學，從而降低病理α-syn蛋白水平，緩解DA神經元退化，改善行為障礙。這些發現強調了ATP6V0A1的神經保護作用及其作為PD治療新靶點的功能。