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背景:肽基精氨酸脱亚氨酶2(PAD2)失调以及异常蛋白瓜氨酸化(PC,作为一种翻译后修饰,PTM)参与了多种炎症性和神经退行性疾病。我们此前已在转基因小鼠和人类尸检组织中显示,PC和PAD2在肌萎缩侧索硬化症(ALS)中发生改变。ALS是一种以运动神经元丢失、瘫痪和死亡为特征的神经退行性疾病。在本研究中,我们通过在SOD1-ALS小鼠模型中敲除PAD2,探讨PAD2在ALS中的作用。 方法:为研究PAD2诱导的瓜氨酸化在ALS发病机制中的作用,我们在SOD1G93A ALS小鼠模型中构建了PAD2敲除(PAD2KO),并利用qPCR、Western blot、共聚焦显微镜和电子显微镜等分子生物学技术,考察其对神经病理学和临床症状的后续调控作用。此外,我们还利用ionFinder鉴定出C3在人类ALS中发生了瓜氨酸化。 结果:结果显示,PAD2KO阻断了ALS模型中升高的PC,并减少了髓鞘碱性蛋白(MBP)聚集体。PAD2KO还改善了运动神经元存活以及髓鞘、轴突和神经肌肉接头的完整性,并减少了白质中的小胶质细胞增生以及星形胶质细胞中C3蛋白水平。从临床表现来看,对体重变化的监测数据提示,PAD2KO调节了ALS小鼠模型的病程,即加速了疾病起始,但在起病后减缓了疾病进展,并适度延长了雄性小鼠的生存期。 结论:这些结果表明,PAD2是ALS中PC升高的原因,而PC促进了神经炎症以及运动神经元和有髓轴突的变性。对疾病表型的这种有限调节提示,PC在ALS中的作用较为复杂,涉及众多蛋白及多种细胞类型中PC的改变。未来需要进一步研究PC如何在不同细胞类型中调节单个蛋白的功能,以理解PC对ALS发病机制的贡献。 关键词:PAD2敲除,蛋白瓜氨酸化,神经变性,脱亚氨化,神经退行性疾病,髓鞘变性,蛋白聚集
背景:失调的肽基精氨酸脱亚氨酶2(PAD2)及异常的蛋白瓜氨酸化(PC,一种翻译后修饰〔PTM〕)参与了多种炎症性和神经退行性疾病。我们此前在转基因小鼠和人类尸检组织中表明,在肌萎缩侧索硬化症(ALS)中,PC和PAD2发生了改变。ALS是一种以运动神经元丢失、瘫痪和死亡为特征的神经退行性疾病。在本研究中,我们通过在SOD1-ALS小鼠模型中敲除PAD2,探究PAD2在ALS中的作用。
方法:为研究PAD2诱导的瓜氨酸化在ALS发病机制中的作用,我们在SOD1G93A ALS小鼠模型中构建了PAD2敲除(PAD2KO),并采用qPCR、Western blot、共聚焦显微镜和电子显微镜等分子生物学技术,考察其对神经病理学及临床症状的后续调节作用。此外,我们利用ionFinder鉴定出在人ALS中C3发生了瓜氨酸化。
结果:我们的结果显示,PAD2KO阻断了ALS模型中升高的PC,并减少了髓鞘碱性蛋白(MBP)聚集体。PAD2KO还改善了运动神经元存活以及髓鞘、轴突和神经肌肉接头的完整性,并减少了白质中的小胶质细胞增生以及星形胶质细胞中的C3蛋白水平。在临床方面,对体重变化的监测数据提示,PAD2KO可调节ALS小鼠模型的病程,即加速起病,但在起病后减缓疾病进展,并适度延长雄性小鼠的生存期。
结论:这些结果表明,PAD2是ALS中PC升高的原因,而PC促成了神经炎症以及运动神经元和有髓轴突的变性。对疾病表型的适度调节提示,PC在ALS中的作用是复杂的,涉及多种蛋白以及多种细胞类型中PC的改变。未来需要进一步研究PC如何在不同细胞类型中调节单个蛋白的功能,以理解PC对ALS发病机制的贡献。
关键词:PAD2敲除,蛋白瓜氨酸化,神经退行性变,脱亚氨化,神经退行性疾病,髓鞘变性,蛋白聚集
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.30.729013v1?rss=1
🏷️ PAD2敲除 蛋白瓜氨酸化 肌萎缩侧索硬化症 神经炎症 运动神经元保护 髓鞘蛋白聚集