维生素C通过促进少突胶质细胞生成和髓鞘再生缓解帕金森病小鼠模型相关表型

《Frontiers in Cellular Neuroscience》:Enhancing oligodendrocytes generation and myelin renewal by vitamin C mitigate Parkinson-relevant phenotypes in a murine model of Parkinson’s disease

【字体: 时间:2026年02月05日 来源:Frontiers in Cellular Neuroscience 4

编辑推荐:

  本文揭示维生素C(VC)通过激活TET酶促进DNA羟甲基化(5hmC),驱动少突胶质前体细胞(OPC)向成熟少突胶质细胞(OL)分化,显著改善MPTP诱导的帕金森病(PD)小鼠模型的髓鞘损伤、多巴胺能神经元丢失及运动认知缺陷,为PD治疗提供了靶向髓鞘修复的新策略。

  
引言:帕金森病(PD)作为全球第二大神经退行性疾病,其病理特征不仅包括黑质多巴胺能神经元的进行性丢失,近年研究发现少突胶质细胞(OL)功能障碍和髓鞘损伤同样参与疾病进程。本研究基于MPTP诱导的慢性PD小鼠模型,发现髓鞘碱性蛋白(MBP)和OL数量显著减少,而维生素C(VC)此前被证实在脱髓鞘模型中促进髓鞘再生,但其机制不明。研究重点探讨VC通过增强OPC向OL分化及髓鞘更新对PD模型的治疗潜力。
材料与方法:研究采用8-10周龄C57BL/6雄性小鼠,通过5周腹腔注射MPTP(20 mg/kg)联合丙磺舒构建慢性PD模型。实验组每日注射VC(200 mg/kg),对照组注射生理盐水。通过转棒实验、爬杆测试、Y迷宫和步态分析评估行为学变化;采用ELISA检测纹状体多巴胺(DA)水平;利用单细胞RNA测序(scRNA-seq)、Western blot和免疫荧光染色分析OL分化、髓鞘完整性及神经元保护效应。体外实验采用大鼠原代OPC和人MO3.13少突胶质细胞系,通过VC干预及TET抑制剂DMOG处理,验证VC对OL分化的促进作用及TET介导的DNA羟甲基化机制。
结果:
少突胶质细胞与髓鞘损伤存在于PD小鼠模型
scRNA-seq从66,813个细胞中鉴定出10种细胞类型,发现PD组OL比例显著降低,且OL中Plp1、Mbp、Mog、Mag等髓鞘相关基因表达下调。功能富集分析显示PD组OL的髓鞘形成、轴突包裹等功能通路下调,而氧化磷酸化、PD通路和铁死亡相关通路上调。Western blot证实PD小鼠脑内MBP蛋白水平显著降低,表明MPTP诱导的OL功能障碍和髓鞘损伤是PD病理的重要组成部分。
维生素C促进体外少突胶质前体细胞向少突胶质细胞分化
从新生SD大鼠皮质分离的原代OPC经VC干预后,MBP+成熟OL比例和数量呈剂量依赖性增加,最佳效应浓度为150 μM。在人MO3.13细胞中,MPP+毒性导致细胞活力下降和MBP表达减少,而VC共处理可部分逆转这些损伤,证实VC对OL谱系细胞具有直接保护作用。
维生素C改善PD小鼠行为表型
行为学测试显示,VC治疗显著延长PD小鼠在转棒上的停留时间,缩短爬杆测试下行时间,增加Y迷宫新奇臂探索时间(提示认知功能改善)。步态分析表明VC干预能恢复规则的步序和步幅,提高平均运动速度,全面缓解PD相关运动及认知缺陷。
维生素C减轻髓鞘损伤并保护多巴胺能神经元
Western blot和免疫荧光显示VC处理显著恢复PD小鼠中脑TH和MBP蛋白表达,改善黑质(SN)、皮层和胼胝体的髓鞘完整性。VC还增加SN和纹状体中GST-π+OL数量,保护TH+多巴胺能神经元及其末梢,表明髓鞘修复与神经元存活密切相关。
TET介导的DNA羟甲基化参与维生素C诱导的少突胶质细胞生成
scRNA-seq显示PD小鼠OL中Tet1、Tet2、Tet3表达下调。体外实验证实VC剂量依赖性增加OPC中5hmC荧光强度,TET抑制剂DMOG可阻断VC诱导的5hmC升高及MBP+OL生成,表明VC通过激活TET酶促进DNA羟甲基化,驱动OL分化。
讨论:本研究首次系统阐明VC通过TET-5hmC轴促进OL生成和髓鞘更新,从而在PD模型中实现多巴胺能神经元保护及行为改善。VC不仅发挥抗氧化作用,更通过表观遗传调控直接靶向OL分化障碍这一PD新兴病理机制。尽管VC的脑内递送和剂量优化仍需深入探索(如采用静脉注射或纳米载体突破血脑屏障),但结合其他促髓鞘再生药物(如Fasudil、Fingolimod)的联合疗法颇具前景。研究为PD的髓鞘靶向治疗提供了实验依据,拓展了VC在神经退行性疾病中的应用价值。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号