用于帕金森病種子擴增檢測的優化α-突觸核蛋白單體
英文原文作者: Emma Mason | 2025年10月22日
帕金森病（PD）是一種進行性神經退行性疾病，其特征包括震顫、肌肉僵硬、運動遲緩，以及抑郁和認知能力下降。由于臨床癥狀與其他神經退行性疾?。ㄈ缍嘞到y萎-縮MSA、路易體癡呆DLB和彌漫性路易體病DLBD）相似，準確診斷PD具有挑戰性。
近年來，α-突觸核蛋白種子擴增檢測（SAA）成為一種有前景的工具，可用于早期檢測PD、監測疾病進展以及評估治療效果。當前的研究重點是標準化檢測操作步驟，以提高檢測的可靠性并改善對患者的治療方案。
StressMarq Biosciences 是神經退行性疾病研究蛋白構建體的領-先供應商。本文介紹了種子擴增檢測的核心科學原理及其在PD研究中的重要性，并強調了StressMarq在該領域的專業能力和持續創新。StressMarq開發的優化單體α-突觸核蛋白底物，加強了其豐富的纖維狀、寡聚體和單體α-突觸核蛋白產品組合，這些產品專為各種研究應用而設計*。
α-突觸核蛋白與帕金森
1997年，科學家首-次發現α-突觸核蛋白基因（SNCA）中的點突變與家族性PD有關1。同時，研究發現α-突觸核蛋白是路易體的主要成分——這些是PD患者腦中異常蛋白團塊2。
PD的發病機制涉及α-突觸核蛋白單體聚集成神經毒性寡聚體和纖維狀結構，這些結構可作為種子促進進一步聚集。目前，科學家正在研究這種聚集機制是否能用于PD的早期診斷，然而目前只能通過死后腦組織分析確認。
種子擴增檢測原理
1994年，Kocisko等人3開發了首-個種子擴增檢測方法，展示了從羊瘙癢病腦中提取的蛋白（PrPSSc）可在無細胞系統中將正常蛋白（PrPC）轉化為PrPSc。然而，該方法需要使用放射性標記的PrPC，技術復雜且轉化率低。
2001年，Sarborio等人開發了蛋白錯誤折疊循環擴增（PMCA）技術，作為更高效的替代方法4。PMCA使用高頻超聲波碎裂新形成的聚集體，從而生成更多種子，加速正常底物向錯誤折疊產物的轉化。通過多輪孵育和超聲處理，可指數級增加病理蛋白濃度，并通過Western blot或免疫檢測方法檢測。
2011年，Atarashi等人開發了實時震蕩誘導轉化（RT-QuIC）檢測方法5。該方法使用震蕩代替超聲作為能量來源，并通過硫磺素 T熒光監測聚集形成過程。
傳統PMCA 和 RT-QuIC 的優缺點
第-一代 PMCA 和 RT-QuIC 檢測方法各自具有不同的優勢與劣勢，Liu 等人最近的一篇文章對此進行了總結，并列于表1中6。多年來，這兩種方法經過多次優化，以增強其靈敏度、檢測速度和臨床適用性。如今，研究人員已經能夠在腦脊液（CSF）、血液和尿液等樣本中檢測到極微量（attogram級別）的 PrP^Sc（病理性朊蛋白）。
此外，PMCA 和 RT-QuIC 技術已被改造用于擴增和檢測除感染性朊蛋白以外的其他蛋白，包括具有種子活性的 α-突觸核蛋白（alpha-synuclein）、tau蛋白和淀粉樣蛋白β（amyloid beta）。
關鍵點 | 傳統PMCA | RT-QuIC |
底物 | 腦勻漿 | 重組類朊蛋白 |
能量來源 | 超聲處理 | 間歇性震蕩 |
結果 | 半定量的蛋白印跡法(Western blot) | 定量的實時硫磺素T熒光監測 |
優點 | 反應產物具有與底物相同的感染性、毒株特性和物種特異性 | • 底物高度一致 • 震蕩頻率和時間標準化 • 比PMCA更快獲得結果 |
缺點 | • 難以確保底物供應一致 • 超聲波處理標準化程度低 • 存在由于PrPSc自發生成而導致假陽性的風險 • 具有生物危害性 | • 反應產物在構象上與PrPSc不同, 且不具感染性 • 可能因底物自聚或新生轉化而導致假陽性 |
變體應用 | sPMCA, PMCAb, rPrP-PMCA, PMSA | PQ-RT-QuIC, IQ-RT-QuIC, eQuIC, IOME-RT-QuIC |
α-突觸核蛋白種子擴增用于帕金森檢測
RT-QuIC廣泛用于研究α-突觸核蛋白種子擴增，通常配合FLUOstar® Omega等儀器使用，該儀器可自動震蕩并讀取熒光，簡化實驗流程。為確保結果準確可靠，重組α-突觸核蛋白單體必須高度純凈且無聚集體，而纖維狀種子則需嚴格表征其活性、穩定性和疾病相關性。研究人員需根據自身設備和試劑優化實驗操作步驟，并參考已有文獻和數據。
越來越多的研究表明，α-突觸核蛋白SAA具有診斷和預測PD的潛力。例如，Concha-Marambio等人在2023年發表的研究展示了如何通過SAA區分PD患者與MSA患者的腦脊液樣本中的聚集體7。
2025年，Orrú等人發表的縱向隊列研究表明，PD的遺傳狀態決定了α-突觸核蛋白種子擴增動力學的特征，而SAA的動力學指標“達到閾值時間"（TTT）可作為臨床試驗分層工具，用于招募具有相似疾病進展速度的PD患者群體8。
用于PD研究的α-突觸核蛋白
StressMarq Biosciences 提供多種α-突觸核蛋白單體、寡聚體和預形成纖維（PFFs），以加速PD藥物研發和疾病建模。隨著種子擴增檢測和RT-QuIC在神經退行性疾病研究中的認可度不斷提高，StressMarq正積極開發和優化適用于這些檢測的α-突觸核蛋白工具。
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參|考|文|獻
01
Polymeropoulos MH, Lavedan C, Leroy E, et al. Mutation in the alpha-synuclein gene identified in families with Parkinson's disease. Science. 1997;276(5321):2045-2047.
02
Spillantini MG, Schmidt ML, Lee VM, et al. Alpha-synuclein in Lewy bodies. Nature. 1997;388(6645):839-840.
03
Kocisko DA, Come JH, Priola SA, et al. Cell-free formation of protease-resistant prion protein. Nature. 1994;370(6489):471-474.
04
Saborio GP, Permanne B, Soto C. Sensitive detection of pathological prion protein by cyclic amplification of protein misfolding. Nature. 2001;411(6839):810-813.
05
Atarashi R, Satoh K, Sano K, et al. Ultrasensitive human prion detection in cerebrospinal fluid by real-time quaking-induced conversion. Nat Med. 2011;17(2):175-178.
06
Liu R, Chen Z, Wang Y, Wu L. Application of protein misfolding amplification techniques in prion diseases. Ageing Neur Dis.2025;5:15.
07
Concha-Marambio L, Pritzkow S, Shahnawaz M, et al. Seed amplification assay for the detection of pathologic alpha-synuclein aggregates in cerebrospinal fluid. Nat Protoc. 2023;18(4):1179-1196.
08
Orrú CD, Vaughan DP, Vijiaratnam N, et al. Diagnostic and prognostic value of α-synuclein seed amplification assay kinetic measures in Parkinson's disease: a longitudinal cohort study. Lancet Neurol. 2025;24(7):580-590.
* StressMarq Biosciences’ products are intended for Research Use Only (RUO).
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