中国神经再生研究(英文版) ›› 2025, Vol. 20 ›› Issue (11): 3124-3143.doi: 10.4103/NRR.NRR-D-24-00642
Yuanyuan Wang, Daidi Li, Kaifei Xu, Guoqing Wang, Feng Zhang*
摘要:
铜是人体内含量最丰富的过渡金属之一,大脑的生理活动需要它来维持各种功能在一定浓度范围内正常工作。铜的稳态由一个复杂的铜依赖蛋白网络精心维持,包括铜转运体(CTR1和CTR2)、两种铜离子转运体ATP7A和ATP7B以及3种铜伴侣蛋白(ATOX1,CCS和COX17)。铜平衡紊乱可导致脑组织缺铜或铜蓄积。新的证据表明,异常的铜代谢或铜与各种蛋白质[包括脑磷脂蛋白(CP)和金属硫蛋白(MT)]的结合参与了神经退行性疾病的发病机制,然而,这些过程的确切病理机制尚不清楚。过量的铜是一种强效氧化剂,会增加活性氧的产生并促进氧化应激。活性氧水平升高会进一步损害线粒体的完整性,导致线粒体功能障碍。在铜诱导的神经炎症中,活性氧是关键的信号分子,其水平升高会激活几种关键的炎症通路。此外,铜可与多种神经元蛋白异常结合,包括α-突触核蛋白、tau、超氧化物歧化酶1和亨廷廷蛋白(HTT),从而诱发神经毒性并最终导致细胞死亡。文章重点介绍评估铜在神经退行性疾病中作用的最新文献研究成果,尤其关注含铜金属酶和铜结合蛋白在调节铜稳态中的作用及其在神经退行性疾病发病机制中的参与。文章通过综合目前关于铜在氧化应激、神经炎症、线粒体功能障碍和蛋白质错误折叠中的功能的研究成果,阐明了铜导致各种遗传性和神经元疾病的病理机制、如威尔逊病、门克斯综合征、阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化、亨廷顿病和多发性硬化。文章还进一步讨论了具有临床意义的潜在治疗靶点,包括铜锌依赖性酶超氧化物歧化酶 1(SOD1)、D-青霉胺(DPA)和5,7-二氯-2-[(二甲基氨基)甲基]-8-羟基喹啉(PBT2),以及与之相关的治疗药物。总之,铜稳态是神经退行性疾病的潜在病因,文章结果为基于铜稳态预防和治疗神经退行性疾病提供了新的见解。
https://orcid.org/0000-0003-1122-3640 (Feng Zhang)