神经退行性疾病(NDs),包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、肌萎缩侧索硬化症和多发性硬化症,具有共同的致病特征:由自噬受损和适应性外泌体动力学紊乱驱动的蛋白质稳态失衡。在正常条件下,自噬通过清除错误折叠的蛋白质和受损的细胞器维持神经元稳态,而外泌体则介导神经胶质细胞间的通讯。当自噬流受损或溶酶体功能受损时,细胞内货物的处理可能转向分泌,未降解的货物可能被重新导向外泌体/细胞外囊泡,从而传播致病蛋白如β-淀粉样蛋白、tau蛋白、α-突触核蛋白和TDP-43——这一现象已在多个实验模型中被报道,并被认为可能促进病理的细胞间传播。这种双重失调加剧了神经炎症、脱髓鞘和进行性神经元损失。旨在恢复自噬-外泌体轴的药理学策略正受到关注。雷帕霉素和白藜芦醇等药物可增强自噬流,而工程化或干细胞来源的外泌体递送siRNA、神经营养因子或抗炎微RNA在临床前神经保护和免疫调节中显示出前景。然而,转化障碍仍然存在,包括安全性、生物分布、给药方案和标准化问题。新兴的人工智能(AI)和机器学习(ML)框架可通过整合多组学和外泌体生物标志物数据集来加速转化,用于早期诊断、患者分层和治疗优化。深度学习与生成建模可能进一步实现合理药物设计,以精细调节自噬并设计靶向大脑的外泌体递送系统。总的来说,这些进展将自噬-外泌体轴定位为连接细胞内清除与细胞间信号传导的整合框架,为神经退行性疾病的诊断和治疗带来新的前景。
关键词:
自噬:蛋白质稳态
外泌体
神经退行性疾病诊断
生物标志物
缩略语:
AD:阿尔茨海默病
ADEs:星形胶质细胞来源的外泌体
AHR:气道高反应性
AI:人工智能
ALS:肌萎缩侧索硬化症
AMPA:α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异噁唑丙酸
ATG:自噬相关蛋白
ATG5:自噬相关蛋白5
ATG7:自噬相关蛋白7
ATP:三磷酸腺苷
AUC:曲线下面积
Aβ:β-淀粉样蛋白
Aβ42:β-淀粉样蛋白42
BBB:血脑屏障
bFGF:碱性成纤维细胞生长因子
cAMP:环磷酸腺苷
CD:分化簇
CMA:分子伴侣介导的自噬
CNS:中枢神经系统
CSF:脑脊液
EC:内皮细胞
ECDEs:内皮细胞来源的外泌体
ESE:早期分选内体
ESCRT:运输所需的内体分选复合物
ESCRT-I/II/III:运输所需的内体分选复合物I/II/III
EVs:细胞外囊泡
GFAP:胶质纤维酸性蛋白
GLAST:谷氨酸天冬氨酸转运体
GS:谷氨酰胺合成酶
HD:亨廷顿病
HIF-1α:缺氧诱导因子1α
IL:白细胞介素
IL-1β:白细胞介素-1β
IL-6:白细胞介素-6
ILVs:腔内囊泡
L1CAM:L1细胞黏附分子
LC3:微管相关蛋白1轻链3
LSE:晚期分选内体
ML:机器学习
MDEs:小胶质细胞来源的外泌体
MHC:主要组织相容性复合体
MMP:基质金属蛋白酶
mTOR:雷帕霉素的机制靶点
mTORC1:雷帕霉素复合物1的机制靶点
MS:多发性硬化症
MVBs:多囊泡体
NDs:神经退行性疾病
NDEs:神经元来源的外泌体
NMDA:N-甲基-D-天冬氨酸
ODEs:少突胶质细胞来源的外泌体
OGD:氧糖剥夺
p-Tau:磷酸化tau蛋白
PC:周细胞
PCDEs:周细胞来源的外泌体
PD:帕金森病
PI:碘化丙啶
PLC:磷脂酶C
PrP:朊病毒蛋白
Rab:脑内Ras相关蛋白
SCI:脊髓损伤
siRNA:小干扰RNA
TEMs:四跨膜蛋白富集微区
TDP-43:TAR DNA结合蛋白43
TNF:肿瘤坏死因子
TNF-α:肿瘤坏死因子α
TSLP:胸腺基质淋巴细胞生成素
VPS4:液泡蛋白分选相关蛋白4
α-Syn:α-突触核蛋白
数据可用性:不适用。
【全文结束】

