Anpassningsförändringar i autofagi efter försämring av parkinsons sjukdom | acta Pharmacologica sinica

Anpassningsförändringar i autofagi efter försämring av parkinsons sjukdom | acta Pharmacologica sinica

Anonim

Abstrakt

Syfte:

Ubiquitin-proteasome system (UPS) och autophagosome-lysosome pathway (ALP) är de viktigaste maskinerna som är ansvariga för proteinnedbrytning vid Parkinsons sjukdom (PD). Syftet med denna studie är att undersöka de adaptiva förändringarna i autofagi efter proteasomhämning i dopaminerga nervceller in vitro och in vivo .

metoder:

Humana dopaminerga neuroblastom SH-SY5Y-celler behandlades med proteasominhibitorn laktacystin (5 μmol / L) under 5, 12 eller 24 timmar. Uttrycket av autofagi-relaterade proteiner i cellerna detekterades med immunblotting. UPS-nedsatt musmodell av PD upprättades genom mikroinjicering av laktacystin (2 μg) i den vänstra halvklotet av C57BL / 6-möss som avlivades 2 eller 4 veckor senare. Mellanhjärnvävnaderna dissekerades för att bedöma förändringar i autofagi med användning av immunofluorescens, immunblotting och elektronmikroskopi-analyser.

Resultat:

Både i SH-SY5Y-celler och i mitten av UPS-nedsatt musmodell av PD ökade behandling med laktacystin signifikant expressionsnivåerna för LC3-I / II och Beclin 1 och minskade nivåerna av p-mTOR, mTOR och p62 / SQSTM1. Vidare orsakade laktacystinbehandling i UPS-nedsatt musmodell av PD signifikant förlust av TH-positiva neuroner i substantia nigra och ökade dramatiskt antalet autofagosomer i de vänstra TH-positiva neuronerna.

Slutsats:

Inhibering av UPS genom laktacystin i dopaminerga nervceller aktiverar ett annat proteinnedbrytningssystem, ALP, som inkluderar både mTOR-signalvägen och Beclin 1-associerad väg.

Introduktion

Parkinsons sjukdom (PD) ger både motoriska och icke-motoriska symtom som väsentligt försämrar en patients livskvalitet. Kliniskt påverkar PD motorfunktion på grund av förlusten av dopamin-neuron i mellanhjärnan. Biokemiska och avbildningsdata tyder på en minskning av DA-neuroner på mer än 70% vid tidpunkten för PD-diagnosen. Neuronal död fortsätter när sjukdomen fortskrider, och så småningom försvinner nästan alla dessa DA-neuroner. Patologiskt kännetecknas PD av ansamlingen av proteinaggregat (kallad Lewy-kroppar) i substantia nigra (SN) i mellanhålet 1 . Ackumulering av felvikta proteiner och bildning av proteinaggregat är nära besläktade med celldysfunktion och död hos individer med PD. Omfattande molekylära och cellulära förändringar inträffar som indikerar att försämringen av det proteolytiska systemet och proteinaggregeringen är central för patogenesen av PD 2, 3 . Att förhindra aggregering eller uppdelning av felvikta proteiner kan ge terapeutisk fördel genom att bromsa eller förhindra utvecklingen av PD 4 .

Ubiquitin-proteasome-systemet (UPS) är ett viktigt nedbrytningssystem som selektivt bryter ned kortlivade intracellulära proteiner 5, 6 . Flera studier har konvergerat för att visa att UPS: s misslyckande med att bryta ner felvikta proteiner spelar en viktig roll i patogenesen för både familjär och sporadisk PD, liksom andra neurodegenerativa sjukdomar 7, 8 . Den autofagi-lysosomala vägen (ALP) är ett annat viktigt proteinnedbrytningssystem 4, 9 . ALP är en mindre selektiv flerstegsprocess som involverar bildandet av dubbelmembranstrukturer kända som autofagosomer (AV) följt av fusionen av dessa AV: er med lysosomer för att bilda autofagolysosomer, vars innehåll smälts 4, 10, 11 . Generellt sett är ALP huvudsakligen ansvarig för att kontrollera homeostasen för långlivade intracellulära proteiner och organeller. ALP-dysfunktion har varit inblandad i ett antal neurodegenerativa störningar, inklusive PD 10 . Större ansamling av AV har observerats i patienterna efter hjärnan jämfört med hjärnor från normala kontroller 12 . Eftersom autofagi i allmänhet anses vara en bulk, mindre selektiv väg, hypotes vi således att om ett aggregerat substrat inte kan rensas effektivt av proteasomen, förväntas aktiviteten hos lysosomala system, särskilt autofagi, öka som en kompensationsmekanism för att försämra potentiellt toxiska proteiner.

Tidigare studier har visat att behandling av neuronala cellinjer med låga doser av proteasomhämmare kan aktivera autofagi 13 . Flera studier har också visat att proteasominhibitorn MG132 kan förbättra autofagi, vilket påskyndar nedbrytningen av aggregerade poly-ubikvitinerade proteiner i murina embryonala fibroblaster och DU145 prostatacancerceller 14, 15 . Det har emellertid förblivit oklart hur dessa aggregat effektivt samlas in och levereras till autofagosomer 16 . I vårt tidigare arbete försökte vi generera en UPS-nedsatt musmodell av PD genom att administrera proteasominhibitorn laktacystin direkt i det mediala förhjärnbuntet (MFB) av möss 17 . Denna UPS-försämringsmodell sammanfattar många funktioner i PD; emellertid är det inte känt om UPS-hämning kan förändra autofagi i denna modell. I denna studie använde vi både in vitro- cellkultur och in vivo- djurmodeller för att bedöma förändringarna i autofagiaktivitet i DA-neuroner och korrelationen mellan dessa förändringar med DA-neurongeneration.

Material och metoder

Cellkultur och behandling

SH-SY5Y-celler (Cell Bank of Chinese Academy of Sciences, Shanghai, Kina) hölls i DMEM-medium innehållande 10% FBS och 1% penicillin / streptomycin vid 37 ° C i en fuktad 5% CO 2 -inkubator. Proteasomhämmaren laktacystin (Calbiochem, San Diego, Kalifornien) framställdes i dimetylsulfoxid (DMSO) vid en stamkoncentration av 1 mmol / L och sattes sedan till kulturerna till en slutkoncentration av 5 μmol / L för 5, 12 eller 24 h. Läkemedelsbäraren (0, 1% DMSO) användes som behandlingskontroll. Det totala proteinet isolerades sedan från cellerna vid de angivna tidpunkterna.

Djur och proteasominhibitorbehandling

C57BL / 6-möss (han, 12 veckor gamla) inhölls under förhållanden med konstant temperatur och kontrollerad belysning (12 timmar / 12 timmars ljus / mörk cykel) och mikroinjicerades med en proteasominhibitor, laktacystin, direkt in i MFB enligt en tidigare beskrivet protokoll 6, 18 . Kortfattat bedövades mössen innan de placerades i en Kopf stereotaxisk ram, och de fick ensidig infusion av antingen laktacystin (2 μg i 2 mikroliter av 0, 1% DMSO) i den vänstra halvklotet eller fordonet (2 mikroliter av 0, 1% DMSO) på höger sida. Lactacystin framställdes nyligen, knäpps fryst och förvarades vid -20 ° C före användning. De stereotaxiska koordinaterna är som följer: anteroposterior (AP) -1, 3 mm, lateromedial (ML) ± 1, 2 mm och ventral från dura (DV) −5, 1 mm från bregma. Efter behandling i 2 veckor eller 4 veckor avlivades hälften av mössen genom anestesi följt av transkardiell perfusion med iskall 0, 1 mol / L PBS och halshuggas. Hjärnvävnaderna fixerades sedan med 4% paraformaldehyd över natten, dehydratiserades med 20% sackaros och 30% sackaros, inbäddade i Tissue-Tek optimal skärningstemperaturförening (OCT, Sakura Finetek Inc) och knäpptes slutligen fryst och lagrades vid -80 ° C för histologisk analys. För de återstående mössna mikrodissekerades mittvävnadsvävnaderna omedelbart på is för total proteinisolering. Djurvård och förfaranden utfördes i enlighet med laboratoriets djuromsorgsriktlinjer som godkänts av Shanghai Institute for Biologic Sciences vid Chinese Academy of Sciences.

Immunofluorescensanalys

För att utföra immunfluorescensanalysen delades de OCT-inbäddade hjärnvävnaderna med en Leica-kryostat. Seriella sektioner av mellanhjärnan skars till en tjocklek på 12 mikrometer och monterades på poly- D- Lysinbelagda objektglas. Sliderna inkuberades sedan i blockerande buffert, följt av en inkubation över natten vid 4 ° C med de primära antikropparna mot LC3 (1: 500; Sigma) och TH (1: 2000; Sigma). Sektionerna tvättades sedan i PBS och inkuberades med en sekundär antikropp konjugerad med Alexa Fluor-488/555 (1: 400; Invitrogen), följt av färgning av kärnorna med Hoechst 33342. Slutligen visualiserades sektionerna under ett fluorescensmikroskop (Olympus IX81, Japan) eller ett konfokalt mikroskop (Leica SP5, Tyskland).

Immunoblotting-analys

De insamlade musminnvävnadsvävnaderna eller odlade SH-SY5Y-celler sonikerades i iskall RIPA-lysbuffert (Beyotime) kompletterat med 1% PMSF enligt tillverkarens protokoll. Alikvoter innehållande 40 μg totalt protein separerades på en 7, 5% eller 12% SDS-gel och överfördes till 0, 45 μm eller 0, 22 μm PVDF-membran. De ospecifika platserna blockerades i 5% mjukfri mjölk under 1 timme vid rumstemperatur. Membranen inkuberades sedan över natt i närvaro av de primära antikropparna mot följande proteiner: LC3 (1: 1000; CST), p62 (1:30 000; MBL), Beclin 1 (1: 1000; CST), p-mTOR (1: 1000; CST) och mTOR (1: 1000; CST). En mus-anti-p-aktinantikropp (1:30 000; Sigma) användes för att demonstrera lika proteinbelastning. De sekundära antikropparna konjugerade med pepparrotsperoxidas användes. Detekteringen av proteinerna följde tillverkarens instruktioner för SuperSignal Detection Kit (Pierce, USA).

Elektronmikroskopi

SNc-vävnader (ungefär 1 mm 3 ) stansades från de fasta mellanhjärnblocken med användning av Palkovits-metoden. Vävnadsstansen fixerades i 2, 5% glutaraldehyd i 100 mmol / L PBS och skars i 50 um tjocka sektioner med användning av en vibratom. Sektionerna efterfixerades med 1% OsO4, dehydratiserades, inbäddade i Durcupan (ACM; 14040) på ett mikroskopglas och täckglas. Dessa sektioner skars ytterligare i 70 nm tjocka sektioner med användning av en Reichert ultramikrotom. Dessa ultratunna sektioner färgades sedan med uranylacetat och blycitrat och utvärderades genom elektronmikroskopi (Philips CM120, Holland).

Statistisk analys

Alla värden presenteras som medelvärdena ± SEM-värden. Statistisk betydelse bestämdes med hjälp av Student's t- test. Resultaten ansågs vara signifikanta när P <0, 05.

Resultat

Proteasominhibering förstärker autofagi in vitro

För att undersöka om hämningen av proteasomen förbättrar autofagi in vitro inkuberade vi humana neuroblastom SH-SY5Y-celler med 5 μmol / L laktacystin, en specifik hämmare av 20S-proteasomen, i 5, 12 eller 24 timmar. Vi fann att proteasominhibering av laktacystin orsakade omfattande neuronal död, som tidigare rapporterats 14, 15 . Vi skördade sedan det totala proteinet från de återstående cellerna vid önskad tidpunkt. För att utvärdera utvidgningen av olika autofagi-vägar, bedömde vi uttrycket av proteiner associerade med mTOR-signalvägen, inklusive däggdjursmål för rapamycin (mTOR) och fosforylerad mTOR (p-mTOR) och Beclin-signalvägen, inklusive Beclin 1, i förutom autofagimarkörerna LC3-I / II och p62 / SQSTM1. Immunblottinganalysen avslöjade att behandling med laktacystin ledde till tidsberoende ökning av nivån av LC3-II, en lipiderad form av klyvad LC3 som är införlivad i det begränsande membranet hos AV: er, och Beclin 1, en positiv regulator involverad i bildandet av AV: er och initiering av autofagi (figur 1). Det polyubikvitinbindande proteinet p62 / SQSTM1, som finns i cellulära införlivande kroppar tillsammans med polyubikvitinerade proteiner och i cytosoliska proteinaggregat, kan binda direkt till LC3-A och LC3-B och därigenom underlätta nedbrytningen av p62 / SQSTM1-positiva kroppar som innehåller polyubiquitinerade proteiner genom autofagi 19 . Vi upptäckte därför också proteinnivån för p62 / SQSTM1 och fann, som vi förväntade oss, att den minskade efter laktacystinbehandling (figur 1). Vi fann också att mTOR-uttrycket var signifikant nedreglerat vid 5 och 12 timmar efter behandlingen, medan p-mTOR-nivån inte påverkades men det verkade en liten medan inte betydande ökning 24 timmar efter lactacystin-förolämpning (figur 1). Tillsammans indikerar dessa resultat att proteasominhibering förbättrar autofagi i en in vitro- cellmodell, troligen genom att reglera proteinuttrycksnivåerna för autofagi-relaterade gener.

Image

Proteasominhibering inducerar autofagiförbättring i cellkulturen. (A) De humana DAergiska neuroblastom SH-SY5Y-cellerna behandlades med laktacystin i en koncentration av 5 μmol / L under 5, 12 respektive 24 timmar. Proteinexpressionen av LC3-I / II, Beclin 1 och p62 / SQSTM1 bestämdes genom immunblotting. (B) Bandets täthet analyserades med Image J-programvaran och uttrycktes som kontrollvikten. Medelvärde ± SEM. n = 5. bP <0, 05, cP <0, 01.

Bild i full storlek

  • Ladda ner PowerPoint-bilden

Proteasominhibering förbättrar autofagi i UPS-försämringen av musmodellen

För att bestämma om proteasominhibering leder till autofagiförbättring in vivo , etablerade vi en djurmodell för UPS-försämring genom mikroinjektion av möss med laktacystin. Denna musmodell uppvisar många beteendemässiga, biokemiska och patologiska särdrag som liknar de som är förknippade med den progressiva nigrala DA-neurondysfunktionen som observerats i PD, vilket kännetecknas av förlusten av TH-positiva neuroner och minskningen av de striatala DA-nivåerna. Eftersom denna modell efterliknar vissa aspekter av PD har den potentiella användningsområden i studien av autofagins roll i PD. De progressiva PD-liknande symptomen på denna modell börjar dyka upp efter en vecka och fortsätter att observeras i upp till 3 månader 17 .

Efter administrering av 2 μg laktacystin i MFB för C57BL / 6-möss under 2-4 veckor undersöktes mössen genom immunförfärgning och immunblottningsanalyser. Antalet TH-positiva celler i SN bestämdes genom immunfluorescensfärgning med en anti-TH-antikropp (figur 2A). Våra resultat visade att laktacystinadministrering till MFB orsakade en nästan 40% förlust av TH-positiva neuroner i SN efter 4 veckor jämfört med antalet TH-positiva neuroner i kontrollen (figur 2B) ( P <0.01). Vi bestämde också TH-proteinnivån genom immunblotting och fann att proteinuttrycket av TH minskade signifikant efter 4 veckor i mellanhårets vävnader (figur 2C, 2D). Sammantaget tyder dessa resultat på att laktacystininducerad UPS-nedsättning orsakade markant DA-neuron-degeneration.

Image

Förlust av TH-positiva neuroner i SN och minskning av TH-protein i mellanhjärnan i UPS-nedsatt musmodell. (A) TH-positiva neuroner i SN bestämdes genom immunofluorescensanalys med anti-TH-antikropp 4 veckor efter laktacystininjektion. Skalstång, 200 μm. (B) Antalet TH-positiva neuroner i SNpc kvantifierades stereologiskt. (C, D) Proteinnivån för TH under de två veckorna och 4 veckorna mellanhjärnvävnaderna från injicerade möss bestämdes genom immunblotting. Bandets täthet analyserades med Image J-programvaran och uttrycktes som kontrollvikt. Medelvärde ± SEM. n = 5. c P <0, 01.

Bild i full storlek

  • Ladda ner PowerPoint-bilden

För att undersöka förändringarna i autofagi i djurmodellen för UPS-försämring använde vi dubbel immunofluorescensfärgning med anti-LC3B- och anti-TH-antikroppar för att visualisera bildningen av AV: er i DA-neuroner i hjärnavsnitten. Resultaten visade att behandling med laktacystin signifikant ökade antalet och storleken på LC3-märkta AV-aggregat i TH-positiva neuroner (figur 3). Mycket få TH-negativa neuroner på den laktacystininsprutade sidan uttryckte LC3 och innehöll LC3-vesiklar i cytoplasma, vilket antydde att förändringar i autofagi-förändring primärt var begränsade till DA-neuronerna.

Image

Aggregering av autofagosomer (AV) i DA-neuroner efter proteasominhibering. (A) AV: er visualiserades genom dubbel immunofluorescerande färgning med anti-LC3B- och TH-antikroppar. De LC3-märkta TH + neuronerna indikeras med vita pilar. Insatser är förstorade neuroner. Skala, 100 μm. (B) Antalet AV: er i varje TH + -neuron räknas. Medelvärde ± SEM. n = 5. c P <0, 01.

Bild i full storlek

  • Ladda ner PowerPoint-bilden

För att upptäcka nivåerna av markörer i olika autofagibanor utförde vi immunblotting för att undersöka expressionsnivåerna för proteiner i mellanhinnorna hos laktacystininjicerade möss, och vi fann att proteinnivåerna för mTOR och p-mTOR var kraftigt nedreglerade, medan halterna av autofagimarkörerna LC3-II och Beclin 1 förhöjdes följaktligen i mitten av hjärnvävnaderna från möss 2 veckor och 4 veckor efter laktacystininjektion (figur 4). Vi fann också att p62 / SQSTM1-uttryck minskade kraftigt 2 veckor efter laktacystininjektion, men förändringen i p62 / SQSTM1-uttryck hade delvis återhämtats efter 4 veckor (figur 4). Detta fenomen berodde troligen på den komplicerade transkriptionella regleringen av p62 / SQSTM1 genom autofagi. Sammantaget visar resultaten från immunfärgnings- och immunblottningsanalyserna att ALP-vägen verkligen aktiveras av UPS-dysfunktion in vivo .

Image

UPS-nedsättning inducerar autofagi-förstärkning i djurmodellen. (A) Proteinuttrycket av autofagi-associerade gener i de två veckorna och 4 veckorna mellanhjärnvävnaderna från injicerade möss inklusive p62 / SQSTM1, Beclin 1, LC3-I / II, p-mTOR och mTOR detekterades genom immunblotting. Densiteten för banden på 2 veckors (B) eller 4 veckors (C) mellanvävnadsvävnader analyserades med Image J-mjukvaran och uttrycktes som kontrollvikt. Medelvärde ± SEM. n = 5. bP <0, 05, cP <0, 01.

Bild i full storlek

  • Ladda ner PowerPoint-bilden

Även om ett antal andra tekniker har använts för att utvärdera autofagi, förblir elektronmikroskopi guldstandarden. Autofagosomer (AV) kännetecknas av dubbelmembranstrukturer som uppsluknar intracellulära organeller och åtföljs av multilamellära kroppar i cytoplasma. I elektronmikroskopibilderna observerade vi också många dubbelmembranstrukturer som uppehåller svullna mitokondrier i de laktacystinbehandlade mellanhjärnneuronerna (figur 5), vilket indikerar att förbättrad AV-bildning och autofagiförändringar induceras av UPS-försämring.

Image

Autofagosomer (AV) visualiserades under elektronmikroskopi. Bilder som visas är bildning av AV: er inklusive svullna mitokondrier (pilhuvud) och AV: er (pilar) inducerade genom laktacystininjektion. Asterisken representerar kärnan. Skala bar, 1 μm.

Bild i full storlek

  • Ladda ner PowerPoint-bilden

Diskussion

Livliga kroppar, som innehåller rikligt med intracytoplasmat fällat proteinaggregat, är det patologiska kännetecknet för PD. De proteolytiska systemen som är ansvariga för proteinnedbrytning inkluderar UPS, som är det primära icke-lysosomala nedbrytningssystemet för ubikvitinerade proteiner, och ALP, en lysosom-medierad nedbrytningsväg 20 . Tidigare har UPS och autophagy-vägar betraktats som komplementära men parallella nedbrytningssystem som inte samverkar 21, 22 . Denna uppfattning har utmanats av två nyligen genomförda studier som demonstrerade en interaktion mellan UPS och ALP: försämring av UPS inducerade autofagi in vitro , och i sin tur gav den villkorade knockouten av autofagi i mushjärnan upphov till neurodegeneration med en ubikvitin- positiv patologi 23, 24, 25, 26 . I vår studie undersökte vi det funktionella förhållandet mellan dessa två system och ansåg att UPS-dysfunktion skulle leda till ALP-aktivering i DA-neuroner både in vitro och i en UPS-nedsatt musmodell.

Det har använts många modeller för att utvärdera rollen av autofagi i etiopatogenesen av PD, såsom vävnadsspecifika Atg5-bristande möss 26, Atg7-bristfälliga möss 27 och den rapamycin-medierade musmodellen 28 . Även om dessa modeller har sina egna fördelar har de också begränsningar med avseende på rekapitulering av antingen neuropatologi eller klinisk fenotyp av PD. Uppenbarligen har modeller med nigral UPS-nedsättning fördelar när det gäller att modellera de två kardinalpatologiska egenskaperna hos PD, nigral degeneration och den avvikande proteinnedbrytningen som reglerar autofagi. Specifikt har denna musmodell många beteendemässiga, biokemiska och patologiska särdrag som liknar dem på grund av den progressiva nigral DA-neurondysfunktionen som observerats i PD, vilket kännetecknas av förlusten av TH-positiva neuroner och en minskning av striatal DA-nivåer 17 . Vi etablerade därför en UPS-nedsatt musmodell av PD genom att administrera laktacystin direkt i MFB av möss, och därigenom efterlikna den progressiva neuron-degenerationen av PD. Vi observerade den rikliga ansamlingen av AV genom elektronmikroskopi, immunblotting och immunfluorescensfärgning i DA-neuronerna under villkor av UPS-dysfunktion. Immunblottingresultaten indikerade också att laktacystin förstärkte autofagi på ett sätt som är nära relaterat till både mTOR-signalvägen och den Beclin 1-associerade vägen, som anses vara de två kärnreglerarna för autofagi. Inhibering av mTOR-vägen med rapamycin kan inducera aktiviteten hos autofagi-maskineriet. Malagelada et al 28 har funnit att rapamycin kan skydda neuroner genom att spara fosforylering av Akt i mTOR-signalvägen för att främja neuronöverlevnad. Dessa författare fann också att administrationen av rapamycin för att hämma mTOR-signalering i den MPTP-behandlade musmodellen av PD kraftigt lindrade förlusten av DA-neuroner.

Det diskuteras fortfarande om förbättring av autofagi är en cellförsvarsmekanism som fungerar som ett kompensationsnedbrytningssystem som svar på UPS-nedsättning eller ett celldödande program 11, 29 . Några nyligen genomförda studier har visat att autofagi kan ha en dubbel roll i cellöverlevnad som beror på cellmiljön. Först kan aktiveringen av autofagi kunna skydda celler genom att försämra intracellulära makromolekyler och organeller för att tillhandahålla energi för cellfunktioner och dämpa ytterligare cellskador genom att underlätta avlägsnandet av skadade organeller och aggregerade proteiner. Emellertid kan långvarig eller kraftig autofagförbättring leda till överdriven eliminering av de drabbade cellerna genom apoptos 19, 30, 31 . I en tidigare studie fann Du et al 32 att p53 kan förmedla den proteasominhiberande aktiveringen av autofagi, vilket i sin tur delvis kan blockera p53 såväl som dess nedströms mitokondrieavhängiga apoptotiska vägar. Dessutom kan rapamycinbehandling skydda VM-nervceller från laktacystin-medierad celldöd genom att nedreglera p53-relaterade apoptotiska vägar och förbättra nedbrytningen av felfoldade proteiner 32 . Pandey et al. 33 har också visat att autofagi fungerar som ett kompensationsnedbrytningssystem som induceras som svar på mutationer som påverkar proteasomen när UPS försämras i en Drosophila melanogaster- modell av den neurodegenerativa sjukdomen spinobulbar muskelatrofi. De demonstrerade också att histondeacetylas 6 (HDAC6), ett mikrotubulärassocierat deacetylas, är en väsentlig mekanistisk länk i denna kompensatoriska interaktion. Dessutom var uttrycket av HDAC6 tillräckligt för att rädda in vivo- degeneration på ett autofagiberoende sätt, vilket antydde att försämringen av autofagi kan vara en predisponerande faktor för neurodegeneration 33 . Eftersom vi vet att autofagi inte strikt är ett parallellt nedbrytningssystem och att det kan finnas en kompensatorisk interaktion mellan dessa system, måste molekyllänken undersökas vidare. Denna länk är av betydelse för att undersöka funktionerna av autofagi under neurondegeneration.

Sammanfattningsvis indikerar våra resultat att laktacystininducerad UPS-dysfunktion kan aktivera ett annat proteinnedbrytningssystem, ALP, inklusive mTOR-signalvägen och den beclin 1-associerade vägen. Således kan in vitro- och in vivo- modeller vara till stor hjälp vid utredningen av autofagiens roll i DA-neurongeneration associerad med PD och vid upptäckten av nya terapier för PD.

Författares bidrag

Wei-dong LE designade denna studie; Xiao-jie ZHANG och Wei-dong LE övervakade forskningen; Yu-fei SHEN och Yu TANG utförde experimenten; Yu TANG analyserade data; Yu TANG och Yu-fei SHEN skrev manuskriptet; och Kai-Xing HUANG och Wei-dong LE redigerade manuskriptet.