《npj Parkinson's Disease》：Early retinal synaptic dysfunction and proteomic remodeling precede neurodegeneration in a Parkinson’s disease model
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本研究针对帕金森病（PD）视网膜病变机制不明的难题，通过A53T突变α-突触核蛋白（α-synuclein）转基因小鼠模型，系统揭示了视网膜突触功能障碍和蛋白质组重塑早于神经退行性变的时序规律。研究发现磷酸化α-synuclein（pS129-α-Syn）在视网膜外丛状层（OPL）早期积聚，伴随振荡电位（OP）振幅降低、带状突触蛋白CtBP2丢失及胶质纤维酸性蛋白（GFAP）上调。蛋白质组学分析显示α-synuclein、氧化应激标记物和晶状体蛋白等通路动态变化，表明视网膜可作为PD早期诊断和进展监测的敏感生物标志物来源。
当我们谈论帕金森病时，脑海中往往会浮现出手部震颤、行动迟缓等运动症状。然而，在这背后还隐藏着一系列非运动症状，其中视觉功能障碍正逐渐成为早期诊断的重要线索。患者常常出现视物模糊、视幻觉和空间感知异常，这些症状被认为与视网膜及中枢视觉通路的病变密切相关。尽管光学相干断层扫描（OCT）研究显示帕金森病患者存在视网膜内层变薄，但导致这些改变的分子机制至今仍是未解之谜。
在这项发表于《npj Parkinson's Disease》的研究中，韩国延世大学医学院的研究团队利用表达A53T突变型人α-突触核蛋白（α-synuclein）的转基因小鼠模型，首次系统揭示了视网膜突触功能障碍和蛋白质组重塑早于神经退行性变的动态过程。研究团队在6月龄（早期）和16月龄（晚期）两个时间点，综合运用视动跟踪、OCT、视网膜电图（ERG）、免疫荧光和蛋白质组学等技术，构建了帕金森病视网膜病变的完整时序图谱。
关键技术方法包括：通过视动跟踪测试空间视力，光学相干断层扫描（OCT）分析视网膜各层厚度变化，全视野视网膜电图（ERG）记录光觉和暗适应下的a波、b波、振荡电位（OP）和光觉负反应（PhNR）；采用免疫荧光染色检测磷酸化α-突触核蛋白（pS129-α-Syn）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、小清蛋白（parvalbumin）、蛋白激酶C-α（PKC-α）和CtBP2的分布；基于串联质谱标记（TMT）的液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）进行视网膜蛋白质组定量分析，并结合生物信息学方法进行差异表达蛋白筛选、基因本体（GO）富集分析和蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络构建。
视网膜结构与功能的时间序列变化
研究团队发现，帕金森病小鼠在6月龄时即出现视网膜神经纤维层/神经节细胞层（RNFL/GCL）和光感受器层显著变薄，而内丛状层（IPL）却异常增厚。这种结构改变早于明显的视觉功能下降——视动跟踪显示视觉 acuity在16月龄才显著降低。ERG分析进一步揭示，暗适应下的振荡电位（OP）振幅在6月龄就已显著降低，表明无长突细胞环路功能早期受损。到16月龄时，明适应和暗适应下的a波、b波振幅均显著下降，光觉负反应（PhNR）也出现异常，提示光感受器-双极细胞-神经节细胞的垂直信号传递通路进行性受损。
α-突触核蛋白聚集与胶质活化早于神经元改变
免疫荧光结果显示，磷酸化α-突触核蛋白（pS129-α-Syn）在6月龄时就已在外丛状层（OPL）显著积聚，同时胶质纤维酸性蛋白（GFAP）表达上调，表明星形胶质细胞和Müller细胞早期活化。值得注意的是，小清蛋白（parvalbumin）阳性的无长突细胞和PKC-α阳性的视杆双极细胞数量在两组间无显著差异，但带状突触标记物CtBP2阳性点状信号在帕金森病小鼠OPL中显著减少，提示光感受器与双极细胞间的突触连接早期受损。
视网膜蛋白质组阶段性重塑特征
通过定量蛋白质组学分析，研究人员共鉴定到4,135个视网膜蛋白。差异表达分析显示，α-突触核蛋白（Snca）在两个时间点均显著上调。基因本体富集分析发现，早期（6月龄）上调的蛋白主要与表皮细胞分化和中间纤维组织相关，而晚期（16月龄）则富集在核小体组装和眼发育等通路。晶体蛋白家族成员呈现动态调控：Cryaa随病程进展逐渐下降，而Cryba2、Crybb2等持续上调。
蛋白质相互作用网络揭示阶段特异性枢纽蛋白
网络拓扑学分析显示，在疾病早期，晶体蛋白（Cryaa、Cryab等）是主要的枢纽蛋白，而α-突触核蛋白（Snca）具有较高的中介中心性，表明其在连接不同功能子网络中起关键作用。到疾病晚期，角蛋白家族成员（Krt1、Krt2等）和载脂蛋白A1（Apoa1）等炎症代谢相关蛋白的中心性升高，提示网络重心从早期的α-突触核蛋白驱动向晚期免疫代谢重塑转变。
这项研究首次系统阐明了帕金森病视网膜病变的时序规律：磷酸化α-突触核蛋白积聚触发胶质活化，导致突触功能障碍和蛋白质组重塑，这些改变早于可检测的神经退行性变。特别值得注意的是，暗适应振荡电位（OP）的早期降低和CtBP2阳性带状突触的减少，为帕金森病早期诊断提供了潜在生物标志物。蛋白质组学分析进一步揭示了从α-突触核蛋白相关紊乱到炎症代谢重塑的动态过程，晶体蛋白作为分子伴侣在整个疾病进程中维持视网膜蛋白稳态的核心作用。这些发现不仅为理解帕金森病视网膜病变的分子机制提供了新见解，也确立了视网膜作为监测疾病进展的敏感窗口的临床价值。通过相对简单的视网膜检查可能实现帕金森病的早期诊断和严重程度评估，这对改善患者生活质量和开发新型治疗策略具有重要意义。
