近期,我院康复医学系师生团队在《Journal of Neuroinflammation》(一区TOP期刊,IF 10.1)发表题为“Irisin-integrin αV/β5 coupling of α-synuclein phagocytosis and clearance”的研究论文。该研究揭示,运动诱导因子Irisin可通过整合素αV/β5促进小胶质细胞对α-syn的吞噬和降解,降低α-syn累积并改善PD相关认知障碍,为运动改善PD认知功能提供了新的分子机制。
我院博士研究生刘奕罕为文章第一作者,徐州医科大学附属医院项洁教授、第二临床医学院王威老师为共同通讯作者。
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是常见的神经退行性疾病,除运动迟缓、肌强直、震颤和姿势平衡障碍等运动症状外,认知障碍也是影响患者生活质量的重要非运动症状。PD相关认知障碍(PD-CI)与α-突触核蛋白(α-syn)异常聚集、突触功能障碍和神经炎症密切相关。小胶质细胞可通过吞噬和降解异常蛋白维持脑内蛋白稳态,但若摄取后的α-syn不能被有效清除,反而可能加重细胞负担和炎症反应。因此,促进α-syn摄取与自噬溶酶体降解的协同进行,是干预PD-CI的重要方向。
研究首先在PD患者中开展8周有氧运动干预,发现运动后患者血清Irisin水平升高、α-syn水平下降,MMSE和MoCA等认知评分改善。相关性分析显示,Irisin水平与认知表现呈正相关,而α-syn水平与认知表现呈负相关。进一步在PD小鼠中,Irisin中和抗体可削弱运动对认知行为和α-syn清除的改善作用;PLX耗竭小胶质细胞后,运动诱导的认知改善和α-syn清除也明显受阻,提示小胶质细胞是Irisin发挥保护作用的重要环节。
机制上,研究发现整合素αV/β5是Irisin促进小胶质细胞清除α-syn的关键受体。使用αV/β5抑制剂cilengitide或敲低ITGB5后,Irisin改善PD小鼠行为、促进小胶质细胞吞噬α-syn及增强CD68信号的作用均被削弱。进一步研究表明,Irisin-αV/β5轴通过FAK促进小胶质细胞黏附、迁移和α-syn吞噬;而吞噬后的降解则依赖HMGB1介导的自噬溶酶体途径。ITGB5可通过抑制HMGB1的K48连接泛素化和蛋白酶体降解维持其稳定性,从而增强α-syn降解能力。
综上,该研究提出了“Irisin-整合素αV/β5-FAK/HMGB1”调控轴:一方面通过αV/β5-FAK通路增强小胶质细胞对α-syn的摄取,另一方面通过αV/β5-HMGB1通路促进自噬溶酶体降解,实现α-syn“摄取-清除”的功能耦联。该发现为运动改善PD相关认知障碍提供了新的机制解释,也提示Irisin-αV/β5-HMGB1通路可能成为干预PD-CI的潜在治疗靶点。


一审:李亦琛 二审:王威 三审:刘立忠