综述:基于Ghrelin的干预在帕金森病临床前模型中的应用:一项系统性评价

《Brain Research》:Ghrelin-based interventions in preclinical models of Parkinson’s disease: a systematic review

【字体: 时间:2026年02月05日 来源:Brain Research 2.6

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  本综述系统评价了Ghrelin及其受体激动剂在帕金森病(PD)动物模型中的神经保护作用。证据表明,Ghrelin干预能通过减少多巴胺能神经元凋亡、抑制神经炎症、改善线粒体功能及增强自噬等多重机制,改善运动功能并缓解胃肠道症状,为PD治疗提供了新的潜在策略。

  
引言
Ghrelin是一种主要由胃产生的肽类激素,作为生长激素促分泌受体(GHSR)-1a的内源性配体,在代谢和胃肠功能中扮演关键角色。在中枢神经系统,Ghrelin不仅调节进食行为的享乐和稳态控制,还能通过减少细胞凋亡、炎症和氧化应激来促进神经元存活。帕金森病(PD)是一种神经退行性疾病,以运动和非运动症状为特征,其运动障碍主要源于黑质致密部(SNpc)多巴胺能神经元的进行性退化。值得注意的是,PD患者空腹和餐后血浆Ghrelin水平降低,而其受体(GHSR)在SNpc中有表达。这提示,补充Ghrelin或GHSR激动剂可能成为PD的一种潜在治疗策略。
临床前模型与干预策略
本综述纳入的12项研究采用了多种PD实验模型,包括由神经毒素1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)、6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导的模型,以及A53T转基因小鼠模型。干预措施包括使用酰基化(活性形式)和去酰基化(非活性形式)的Ghrelin,以及合成激动剂如HM01。给药途径涵盖腹腔注射(IP)、脑室注射(ICV)以及通过皮下微型渗透泵持续给药,剂量和治疗时长各不相同。
Ghrelin的神经保护作用机制
调控凋亡与内质网应激
研究表明,Ghrelin干预能有效对抗多巴胺能神经元的凋亡。在MPTP诱导的PD模型中,Ghrelin处理上调了抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,同时下调了促凋亡蛋白Bax的表达,从而抑制了caspase-3的活化。此外,Ghrelin还能减轻MPTP引发的内质网应激(ERS),表现为内质网分子伴侣GRP78以及下游信号分子如p-IRE1α、XBP1s、CHOP等的表达水平降低,进而减少了caspase-12的激活。
改善线粒体功能与氧化应激
Ghrelin的神经保护作用与改善线粒体功能密切相关。研究发现,Ghrelin能激活AMP活化蛋白激酶(AMPK)-肉碱棕榈酰转移酶I(CPT1)-解偶联蛋白2(UCP2)通路,刺激线粒体呼吸,增加线粒体增殖,从而提升神经元的能量状态和对细胞死亡的抵抗力。值得注意的是,这一效应依赖于机体的代谢状态,在葡萄糖存在时会受到抑制。同时,Ghrelin干预也增强了超氧化物歧化酶1(SOD1)的活性,有助于减轻氧化损伤。
抑制神经炎症与小胶质细胞活化
神经炎症是PD病理进程中的重要环节。Ghrelin被证明可以抑制MPTP模型中小胶质细胞的活化,并降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)等促炎因子的表达。其机制可能涉及抑制由应激多巴胺能神经元释放的基质金属蛋白酶-3(MMP-3),从而打断神经炎症的正反馈循环。
增强自噬与促进α-突触核蛋白(α-synuclein)清除
自噬是细胞内清除错误折叠蛋白和受损细胞器的重要过程。在PD模型中,Ghrelin干预能够上调自噬标志物LC3B-II和Beclin1的表达,并降低自噬底物p62的水平,表明自噬流得到改善。在A53T转基因模型中,长期Ghrelin治疗还能恢复转录因子TFEB的水平,后者调控溶酶体的生物合成和功能。这些变化共同促进了异常聚集的α-突触核蛋白的清除,有助于维持蛋白质稳态。
对运动功能和胃肠代谢的改善
行为学测试结果表明,Ghrelin治疗能显著改善PD模型动物的运动功能。在旋转棒实验中,接受有效剂量Ghrelin(如40-160 μg/kg, IP)处理的动物,其跌落潜伏期明显长于未治疗的PD模型组。在6-OHDA模型中,Ghrelin也减少了动物的旋转行为并改善了肢体使用不对称性。
除了中枢神经保护,Ghrelin及其激动剂HM01还展现出对PD非运动症状的改善作用,特别是胃肠道功能。在6-OHDA模型大鼠中,HM01处理增加了粪便重量、粪便含水量和排便频率,缓解了PD相关的便秘样症状。这些效应可能通过迷走神经传入、脑干回路(如最后区、孤束核)以及下丘脑弓状核等多层次机制介导。
作用机制的GHSR-1a依赖性及形式特异性
Ghrelin的上述有益作用被证实完全依赖于其受体GHSR-1a的激活,因为使用受体拮抗剂D-Lys3-GHRP-6可以完全阻断其效应。此外,作用效果具有形式特异性:酰基化Ghrelin能产生显著的神经保护和抗炎作用,而去酰基化Ghrelin则效果微弱或无效,甚至可能通过升高血浆皮质酮水平而产生不利影响。
性别差异与未来研究方向
现有研究大多使用雄性动物,仅有少数在A53T模型中发现Ghrelin的神经保护作用存在性别差异,在雄性中效果更显著,这可能与雌激素的保护作用有关。这提示未来研究需要纳入两性动物,以全面评估Ghrelin治疗的潜力。此外,当前证据主要来自急性毒素模型,在未来研究中采用渐进性病理模型(如A53T)将更能模拟PD的慢性病程。评估Ghrelin与现有标准疗法(如左旋多巴)的联合效应、探索最佳治疗时间窗(症状前 vs. 症状期)、以及深入研究其对认知等非运动症状的影响,都是值得深入探索的重要方向。
结论
临床前证据一致支持Ghrelin或GHSR激动剂作为PD治疗策略的潜力。其通过多靶点、多机制发挥神经保护作用,不仅改善运动功能,还能缓解胃肠功能障碍,涵盖了PD的核心病理特征和常见非运动症状。尽管前景可观,将这一发现推向临床应用仍需要更多精心设计的临床前研究,特别是在渐进性模型和两性动物中验证其长期疗效和安全性,并为后续的临床试验提供坚实依据。
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