帕金森病(PD)是一种以黑质多巴胺能神经元进行性丧失为特征的神经退行性疾病。PD的典型生物标志物是α-突触核蛋白的聚集和磷酸化,以及多巴胺释放受损,导致运动症状如震颤、僵硬和运动迟缓。过量活性氧(ROS)的产生导致线粒体损伤,随后触发多巴胺能神经元细胞的过度凋亡促进PD的发展。
近年来,植物来源的细胞外囊泡被开发用于各种疾病的治疗。栀子(Gardenia jasminoides Ellis)作为典型的药食两用资源,已被证明具有强大的抗氧化性及神经保护特性。栀子来源的细胞外囊泡(GDEVs)富含多种生物活性物质,可以跨越生物屏障,发挥与栀子类似的抗氧化效果与神经保护作用。因此,评估GDEVs的抗凋亡作用,并解析其缓解神经元凋亡的作用机制,不仅有助于揭示治疗PD的新调控靶点,也为开发植物相关细胞外囊泡的新型治疗策略提供了理论依据。
近日,浙江大学杭州国际科创中心联合浙江农林大学有关团队,在Nature旗下期刊npj Parkinson’s Disease上发表题为“Gardenia-derived extracellular vesicles exert therapeutic effects on dopaminergic neuron apoptosis-mediated Parkinson’s disease”的研究论文,阐明了GDEVs通过调节MAPK/p53信号通路中p38 MAPK和p53的磷酸化水平,抑制Caspase-3的活化从而减少细胞凋亡,并增强了多巴胺能神经元的表达和完整性,为植物来源细胞外囊泡治疗神经退行性疾病提供了新的研究思路。陈文为第一作者,徐李舟研究员和浙江农林大学王艳老师为通讯作者。
为了探究GDEVs对鱼藤酮(Rot)诱导的多巴胺神经元凋亡的影响,研究人员通过超速离心法从栀子果实中提取GDEVs并对其进行表征鉴定。Rot诱导的PC12细胞凋亡模型用以评估GDEVs的治疗作用,实验结果显示GDEVs能够显著降低Rot诱导的PC12细胞中ROS的生成,减轻线粒体膜电位的去极化,减少细胞色素C的释放,并降低凋亡细胞的比例。通过RNA测序和KEGG通路富集分析,研究人员发现GDEVs主要通过抑制p38 MAPK和p53的磷酸化水平,增加Bcl-2/Bax比值,继而抑制Caspase-3的活化。在体内试验中,采用Rot诱导的秀丽隐杆杆线虫模型,经GDEVs干预后发现其抑制ROS和O2−的生成缓解线粒体的损伤,增强多巴胺能神经元的表达和完整性,促进多巴胺的释放,显著改善了线虫的生存力与运动能力。综上所述,研究表明GDEVs可通过抑制p38 MAPK/p53信号通路来减轻多巴胺能神经元凋亡,缓解PD的发展。
参考文献:
Gardenia-derived extracellular vesicles exert therapeutic effects on dopaminergic neuron apoptosis-mediated Parkinson's disease. npj Parkinson's Disease. 2025 Jul 3;11(1):200. doi: 10.1038/s41531-025-01044-6.
外泌体资讯网 npj Parkinson's Disease|浙大杭州国际科创中心:栀子源外泌体有望改善多巴胺能神经元细胞凋亡引发的帕金森疾病