抑制自噬相关基因表达导致果蝇的运动障碍

摘要

自噬是指通过溶酶体降解细胞内长寿命蛋白质和衰老、损坏细胞器，以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。自噬功能损伤被认为和多种神经退行性疾病，如阿尔茨海默病(AlzheimerDisease)、帕金森病(Parkinson’s Disease)以及亨廷顿病(HuntingtonDisease)的发生有关。
　　 目的：有研究表明在小鼠神经细胞中敲除自噬相关基因Atg5和Atg7，小鼠表现出行为异常，寿命缩短，神经元丢失及残留神经元中泛素阳性聚集体的形成，但是自噬在神经变性中的功能仍不十分清楚。
　　 方法：果蝇作为动物模型已被广泛用于自噬和神经退行性疾病的研究。自噬相关基因 Atg5和Atg12与自噬体的形成有关，为进一步研究自噬在神经细胞中的功能，我们建立了在神经细胞干扰自噬相关基因Atg5和Atg12表达的果蝇模型。
　　 结果：在果蝇神经元中特异性干扰Atg5和 Atg12的表达，果蝇表现出与神经退行性疾病模型类似的病理表型，包括：1)翅膀发育异常，呈下垂姿势；2)寿命缩短且体型明显变小；3)运动能力显著下降；4)透射电子显微镜结果显示果蝇间接飞行肌中有明显的线粒体内嵴丢失和线粒体空泡化。
　　 结论：这表明抑制自噬可能与神经运动性退行性疾病的分子病理机制有关。多巴胺神经元丢失是帕金森病的一个重要病理特证，但是我们并没有在抑制了自噬的神经细胞中发现有多巴胺神经元的丢失，这表明抑制神经细胞中自噬相关基因导致果蝇的病理表型的分子机制与神经变性没有直接联系，并有待进一步的研究。