帕金森病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究工具

帕金森?。?/span>PD）是最常見(jiàn)的一種神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，全球大概有1000萬(wàn)位患者，其主要癥狀是運(yùn)動(dòng)功能障礙。隨著人口老齡化問(wèn)題的加劇，帕金森病、阿爾茨海默?。ˋD）等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病率呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，但其發(fā)病機(jī)制和分子標(biāo)志物仍不清楚，因而對(duì)PD的早期診斷和尋求有效的治療方法，仍有待于科學(xué)家們的進(jìn)一步研究和發(fā)現(xiàn)。

雖然，目前帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機(jī)制尚不清楚，但據(jù)已有的研究發(fā)現(xiàn)，PD患者的腦黑質(zhì)和紋狀體中多巴胺神經(jīng)元發(fā)生退行性改變，主要分子機(jī)制包括線粒體功能障礙、基因突變、蛋白清除通道發(fā)生缺陷等導(dǎo)致的蛋白聚集、并形成路易小體（Lewy bodies），其中與此關(guān)系最密切的是Tau 蛋白和突觸核蛋白。本文將聚焦目前研究帕金森病的研究工具。

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分子伴侶的檢測(cè)

熱休克蛋白（HSPs）是在從細(xì)菌到哺乳動(dòng)物中廣泛存在的一類(lèi)熱應(yīng)激蛋白質(zhì)。許多熱休克蛋白具有分子伴侶活性，可以防止蛋白聚集，對(duì)抗正常的細(xì)胞死亡，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生存和死亡的平衡。而PD患者腦組織中HSPs的功能障礙可能引起錯(cuò)誤折疊蛋白的聚集，最終導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡。

表1.熱門(mén)HSP抗體推薦

蛋白聚集指標(biāo)的檢測(cè)

α-突觸核蛋白是路易小體的主要組分，目前其為PD晚期的重要指標(biāo)。突觸核蛋白參與錯(cuò)誤折疊蛋白的聚集，從而引起多巴胺能神經(jīng)元路易小體的形成，最終導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元的變性、缺失。

此外，線粒體功能缺陷和氧化應(yīng)激也可通過(guò)影響細(xì)胞自噬和內(nèi)吞作用中溶酶體的蛋白降解功能，從而參與神經(jīng)元中路易小體的形成。

表2.熱門(mén)帕金森靶標(biāo)抗體推薦

Tau蛋白的檢測(cè)

Tau蛋白是微管相關(guān)蛋白家族的成員之一，其主要功能是參與微管的穩(wěn)定、與膜的結(jié)合和軸突的轉(zhuǎn)運(yùn)。病理情況下（如PD或AD），Tau蛋白由于異常過(guò)度磷酸化而導(dǎo)致錯(cuò)誤折疊蛋白的聚集，從而破壞神經(jīng)元和軸突轉(zhuǎn)運(yùn)。和突觸核蛋白一樣，Tau蛋白參與路易小體的形成，因此科學(xué)家們也從分子水平研究PD患者腦組織中α-突觸核蛋白和Tau蛋白之間的相互作用。

表3.熱門(mén)Tau抗體推薦

Tau蛋白和微管細(xì)胞骨架之間的關(guān)系

微管由微管蛋白及微管相關(guān)蛋白組成，而Tau蛋白是含量最高的微管相關(guān)蛋白。正常腦中Tau蛋白的細(xì)胞功能是與微管蛋白結(jié)合促進(jìn)其聚合形成微管；與形成的微管結(jié)合，維持微管穩(wěn)定性，降低微管蛋白分子的解離，并誘導(dǎo)微管成束。最新的研究發(fā)現(xiàn)，Tau蛋白的聚集和遷移與細(xì)胞間連接通道Tunneling nanotubes 有關(guān)，參與細(xì)胞間的聯(lián)系，其中一種是細(xì)胞骨架和微管的主要成分。因此tau蛋白與微管骨架蛋白之間的關(guān)系也是研究PD分子機(jī)制的一個(gè)方向。

表4.熱門(mén)微管相關(guān)抗體推薦

Invitrogen神經(jīng)抗體驗(yàn)證方法

通常我們會(huì)選擇“合適的模型”對(duì)抗體特異性驗(yàn)證，考慮因素包括目標(biāo)蛋白的表達(dá)譜和陰陽(yáng)性對(duì)照，細(xì)胞株和原代細(xì)胞是驗(yàn)證抗體的模型。一般的細(xì)胞株往往來(lái)源于癌細(xì)胞譬如Hela細(xì)胞，但神經(jīng)細(xì)胞瘤非常難以獲取，故大多數(shù)情況下神經(jīng)抗體缺乏 “合適的模型”驗(yàn)證特異性。

為了克服這些挑戰(zhàn)并驗(yàn)證我們的神經(jīng)元特異性抗體，賽默飛的研發(fā)科學(xué)家使用胚胎干細(xì)胞或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞誘導(dǎo)不同類(lèi)型的神經(jīng)元細(xì)胞，這些模型被用于抗體驗(yàn)證，保證抗體的特異性和性能。而經(jīng)過(guò)靶點(diǎn)特異性驗(yàn)證和應(yīng)用驗(yàn)證的抗體帶有高級(jí)驗(yàn)證標(biāo)識(shí)，是我們的推薦。圖1展示了iPSC誘導(dǎo)分化后，OTX2、Nestin和Sox10抗體特異性地表征這些分化細(xì)胞的類(lèi)型。

圖1. B表示OTX2抗體（貨號(hào)：MA5-15855）檢測(cè)iPSC分化的神經(jīng)上皮細(xì)胞，D表示Nestin抗體（貨號(hào)：MA1-110）檢測(cè)iPSC分化的神經(jīng)干細(xì)胞，F(xiàn)表示Sox10抗體（貨號(hào)：703439）檢測(cè)iPSC分化的施旺細(xì)胞。A,C,E分別為未分化iPSC對(duì)照組。

胚胎干細(xì)胞(ESCs)也可以用來(lái)產(chǎn)生許多不同的細(xì)胞類(lèi)型。我們的科學(xué)家利用H9來(lái)源的ESCs制備神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)，進(jìn)一步分化為神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞。然后使用Nestin、SOX2、β- III微管蛋白、MAP2和GFAP抗體來(lái)驗(yàn)證 (圖2)。圖2中抗體的特異性染色表明它們具有靶點(diǎn)特異性。

圖2. 人ESCs向神經(jīng)干細(xì)胞分化，用Nestin抗體（A，貨號(hào)：MA1-110）和SOX2（B，貨號(hào)：MA1-014）抗體分別檢測(cè)標(biāo)記物。神經(jīng)干細(xì)胞分化成神經(jīng)元，用β-微管蛋白抗體（C， 貨號(hào)：32-2600）和MAP2抗體（D，131500 ）分別檢測(cè)標(biāo)記物；神經(jīng)干細(xì)胞向星形膠質(zhì)細(xì)胞分化，用GFAP抗體（E，貨號(hào)：MA5-12023）檢測(cè)標(biāo)記物。

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