星形胶质细胞Drd2受体通过β-arrestin2抑制NLRP3炎症小体活化

摘要

帕金森病(PD)的主要病理特征为黑质致密部多巴胺(DA)能神经元进行性丢失,并伴有α-突触核蛋白(α-syn)沉积和神经炎症。前期研究发现,星形胶质细胞多巴胺D_2受体(D_2R)具有抑制神经炎症作用,近年来又发现D_2R可以通过激活接头蛋白β-arrestin2(arrb2)相关而非cAMP依赖的非经典通路调控细胞功能。因此,揭示D_2R对α-syn诱导的神经炎症的影响及其arrb2在星形胶质细胞D_2R抗炎效应中的作用具有重要的科学意义。应用Drd2敲除(Drd2^(-/-))、arrb2敲除(arrb2b2^(-/-))和突变型α-syn转基因(A53Ttg/tg)小鼠的研究发现,不同D_2R激动剂(quinpirole,quinelorane,bromocriptine)均可浓度依赖性地抑制LPS+ATP,LPS+MSU和LPS+Nigericin等方式诱导的星形胶质细胞NLRP3炎症小体的激活,但对α-syn诱导的炎症则无效。进一步研究发现,D_2R激动剂促进arrb2与NLRP3分子直接结合,减少ASC与NLRP3的结合,进而抑制NLRP3炎症小体激活;arrb2敲除则取消了D_2R激动剂抑制NLRP3炎症小体活化和保护DA神经元的作用。研究表明,α-Syn通过干扰星形胶质细胞arrb2与炎性分子的相互作用,从而取消了D_2R激动剂的抑炎效应。上述结果从全新的角度阐明了α-syn干扰β-arrestin 2分子的抑炎功能、阻断D_2R激动剂的作用通路,为诠释晚期PD患者应用D_2R激动剂无效提供了直接的理论依据。此外,本研究揭示了选择性激活arrb2偏爱的信号转导在PD抗炎治疗和神经保护中的重要意义,为PD临床治疗学的突破提供了新的思路。