【阳光·动态】我院靳令经教授团队发现运动训练通过抑制补体通路延缓帕金森病进程的机制

健康   2024-10-31 15:11   上海  

近日,同济大学附属养志康复医院靳令经教授团队和同济大学医学院李思光教授团队在神经科学权威期刊Journal of Neuroinflammation(JNI)(中科院一区,IF=9.3)发表题为“Exercise training upregulates CD55 to suppress complement-mediated synaptic phagocytosis in Parkinson’s disease”的研究文章。该研究阐述了跑步机运动训练对帕金森病(Parkinson‘s Disease, PD)模型小鼠的行为学与病理学的改善,发现补体通路与PD疾病的发生发展及运动干预效果密切相关。团队进一步证实补体通路上游分子CD55在PD小鼠脑中水平下降,而外源过表达CD55的腺相关病毒可以改善PD小鼠的运动能力,同时缓解补体介导的小胶质细胞突触吞噬。这一结果为PD的治疗策略与运动效应分子的探索提供了新的思路。


帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)患者呈明显运动功能障碍,而运动训练可以缓解PD患者运动症状的恶化,包括改善平衡、步态和运动能力。本研究首先通过向黑质注射小鼠源性α-突触核蛋白预制原纤维(M-α-syn PFFs)建立PD的小鼠模型,并证实跑步机训练显著改善PD小鼠的运动与平衡能力(图1)。


1:跑步机训练改善PD小鼠的运动功能障碍


研究团队进一步分析蛋白组学和转录组学的实验数据,发现相对于野生型,PD小鼠的补体通路明显得到激活,而运动训练则逆转了PD小鼠脑中补体通路的异常。补体通路核心蛋白C3和C1q在运动干预后显著回调,小胶质细胞对纹状体部突触的吞噬效应也相应减弱,预示运动后PD小鼠中脑多巴胺水平得到一定程度的恢复(图2)。


图2:跑步机训练缓解PD小鼠中脑的补体系统异常激活,改善多巴胺水平


最后,研究人员构建外源腺相关病毒并在PD小鼠脑内过表达补体通路的上游负调控分子CD55,该实验设计旨在验证补体介导PD进展的机制及通路。通过观测和比较CD55过表达前后,PD小鼠整体动物行为学、中脑TH病理、突触后标志物PSD95和补体核心蛋白C3表达量等指标,证实CD55抑制补体水平,减少纹状体区小胶质细胞的突触吞噬,改善PD病理和症状。


图3:CD55抑制补体系统缓解PD小鼠中脑小胶质细胞的突触吞噬,改善PD小鼠的病理和运动障碍

综上所述,本研究阐明了PD小鼠中小胶质细胞、补体和突触之间的相互作用,明确了运动训练调控补体系统的分子通路。该项成果揭示抑制补体通路很可能是帕金森病治疗策略的关键,而CD55作为新的运动训练效应分子,为帕金森病的康复治疗提供了理论依据。


同济大学附属养志康复医院2020级博士研究生姚宏凯为论文第一作者。同济大学长聘特聘教授靳令经、同济大学医学院李思光教授为论文共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金等项目的资助。


作者宋云平 姚宏凯

供稿丨基础研究中心

编辑丨宣传文明办




医院 概况


同济大学附属养志康复医院,即上海市养志康复医院(上海市阳光康复中心),2007年由时任上海市委书记习近平、时任国务院副总理回良玉揭牌落成。医院隶属于上海市残疾人联合会,是上海首家公立康复医院、首家纳入上海申康医院发展中心市级医院管理平台的康复医院和首家大学附属康复医院。医院获得首批GCP国家医疗器械临床试验机构备案,入选上海市首批工伤康复定点机构,是上海市康复专业住院医师规范化培训教学基地、中国康复医学会科普示范基地。目前,医院已成为国家省(市)级三级残疾人康复中心、全国区域性工伤康复示范机构、全国脊髓损伤者“希望之家”资源中心,被授予“全国残疾人之家”“全国最佳志愿服务组织”,连续五届被评为上海市文明单位,荣获“市五一劳动奖状”等称号。

医院占地面积396亩,总建筑面积近15万平方米,目前核定床位1000张。医院现有职工近1000名,其中具有硕士研究生及以上学历的员工近340名。医院拥有由中国工程院戴尅戎院士、顾玉东院士和美国医学科学院励建安院士领衔组成的专家顾问团以及教育部“长江学者”、“青年长江学者”,国家自然科学基金委“杰青”、“优青”,中组部国家海外高层次青年人才等高水平人才。医院建立了以康复医学科为主体,由内、外、妇、儿等共同支撑的康复服务和临床保障体系;秉承现代康复与传统康复相结合的全面康复理念,形成了以“神经康复、骨与关节康复、心肺与重症康复、儿童康复、肿瘤康复、妇女健康康复、视听觉康复”为重点的“七大康复中心”学科建设规划;围绕“以患者为中心”的服务宗旨,医院采用联合学科团队服务模式,开展了物理治疗、作业治疗、言语治疗、心理治疗、康复工程等完善的康复治疗项目,在康复早期介入、改善身心功能障碍、重建生活技能和社会适应能力等领域具有雄厚实力。

医院承担建设国家康复医学临床重点专科和上海市市级医院康复医学科专科联盟建设,获批上海市卫健委重中之重研究中心、上海市市级医院示范性研究型病房,建设上海市残联智能康复辅助器具与技术重点实验室,建有基础研究中心、临床研究中心、转化研究中心等多个科研平台。配有全自动机器人步态训练与评定系统、三维运动捕捉系统、近红外脑功能仪等国际先进临床研究设备,拥有一流的生物信息学研究平台以及先进的分子生物学研究平台,配备有完善的SPF级动物实验中心,重点开展干细胞与再生医学、神经调控与脑功能康复、生物力学与康复工程相关研究,承担国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等各级科研项目,发表多篇高水平论文,荣获教育部科技进步奖、中国康复医学会科学技术奖等多项科技奖项。

作为大学附属医院,医院致力于培养卓越康复人才,与同济大学共同建设康复医学院,创建“2+2”(大学2年、医院2年)培养模式,实行小班化精品教学。2019年,医院牵头建设的康复物理治疗专业通过了世界物理治疗联盟(WP)教育机构最高等级(五年)的认证;2022年,专业入选国家级一流本科专业;2022-2024年连续三年在“软科中国大学专业排名”中蝉联第一,等级为A+。专业每年招收本科生30余名,本科期间学生境外交流及访学率91%;目前已毕业7届186名毕业生,就业升学率100%,其中升学率66.7%,攻读博士学位10%。医院具有康复医学和理疗学博士学位授予点及博士后科研工作站,具有同济大学研究生导师资格的专家32名,其中博导23名,每年招收研究生30余名,截至2023年共培养研究生110余名,其中全日制研究生80余名,目前共招收有18名博士后。同时,医院与30余所境内外高校建立了教学合作关系,每年承担400余名境内外高校实习生的临床教学任务。医院特别重视毕业后教育和继续教育,已经获批成为上海市康复医学住院医师规范化培训教学基地,获批了国内外3个权威学术组织的7个继续教育培训基地,包括国际帕金森及运动障碍病学会MDS亚太区专科培训基地;中华医学会物理医学与康复分会作业治疗康复技术、语言康复技术规范培训基地;中国康复医学会继续教育培训基地、帕金森与运动障碍病康复培训基地、疼痛康复专科培训基地、盆底功能障碍性疾病康复培训基地,每年接收100余名国内外进修生和规培生。

医院以建设残疾人健康管理中心为抓手,构筑残疾人健康生活第一道防线。积极承担本市残疾人康复服务工作,开展各类残疾人康复训练,为全市残疾人提供辅具适配及使用指导,并形成标准向全国推广。

未来,医院将继续着眼于康复事业发展大局,注重体现龙头引领与示范辐射效应,建成全国领先、国际有影响力的集康复医疗、康复教育、康复科学研究和康复医学工程于一体的现代化三级康复专科医院;建成整合预防、治疗、康复技术,提供全周期医疗服务的残疾人健康管理中心;建成培养卓越康复人才、研发关键康复技术的研究型大学附属康复医院。

上海市阳光康复中心
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