帕金森病等神經系統疾病的研究工具

帕金森病（PD）是最常見的一種神經系統變性疾病，全球大概有1000萬位患者，其主要癥狀是運動功能障礙。隨著人口老齡化問題的加劇，帕金森病、阿爾茨海默病（AD）等神經系統疾病的發病率呈現上升態勢，但其發病機制和分子標志物仍不清楚，因而對PD的早期診斷和尋求有效的治療方法，仍有待于科學家們的進一步研究和發現。

雖然，目前帕金森病等神經退行性疾病的發病機制尚不清楚，但據已有的研究發現，PD患者的腦黑質和紋狀體中多巴胺神經元發生退行性改變，主要分子機制包括線粒體功能障礙、基因突變、蛋白清除通道發生缺陷等導致的蛋白聚集、并形成路易小體（Lewy bodies），其中與此關系最密切的是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

熱休克蛋白（HSPs）是在從細菌到哺乳動物中廣泛存在的一類熱應激蛋白質。許多熱休克蛋白具有分子伴侶活性，可以防止蛋白聚集，對抗正常的細胞死亡，從而調節細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誤折疊蛋白的聚集，最終導致神經細胞死亡。

表1.熱門HSP抗體推薦

蛋白聚集指標的檢測

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。突觸核蛋白參與錯誤折疊蛋白的聚集，從而引起多巴胺能神經元路易小體的形成，最終導致多巴胺能神經元的變性、缺失。

此外，線粒體功能缺陷和氧化應激也可通過影響細胞自噬和內吞作用中溶酶體的蛋白降解功能，從而參與神經元中路易小體的形成。

表2.熱門帕金森靶標抗體推薦

Tau蛋白的檢測

Tau蛋白是微管相關蛋白家族的成員之一，其主要功能是參與微管的穩定、與膜的結合和軸突的轉運。病理情況下（如PD或AD），Tau蛋白由于異常過度磷酸化而導致錯誤折疊蛋白的聚集，從而破壞神經元和軸突轉運。和突觸核蛋白一樣，Tau蛋白參與路易小體的形成，因此科學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Tau抗體推薦

Tau蛋白和微管細胞骨架之間的關系

微管由微管蛋白及微管相關蛋白組成，而Tau蛋白是含量最高的微管相關蛋白。正常腦中Tau蛋白的細胞功能是與微管蛋白結合促進其聚合形成微管；與形成的微管結合，維持微管穩定性，降低微管蛋白分子的解離，并誘導微管成束。最新的研究發現，Tau蛋白的聚集和遷移與細胞間連接通道Tunneling nanotubes 有關，參與細胞間的聯系，其中一種是細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系也是研究PD分子機制的一個方向。

表4.熱門微管相關抗體推薦

Invitrogen神經抗體驗證方法

通常我們會選擇“合適的模型”對抗體特異性驗證，考慮因素包括目標蛋白的表達譜和陰陽性對照，細胞株和原代細胞是驗證抗體的模型。一般的細胞株往往來源于癌細胞譬如Hela細胞，但神經細胞瘤非常難以獲取，故大多數情況下神經抗體缺乏 “合適的模型”驗證特異性。

為了克服這些挑戰并驗證我們的神經元特異性抗體，賽默飛的研發科學家使用胚胎干細胞或誘導多能干細胞誘導不同類型的神經元細胞，這些模型被用于抗體驗證，保證抗體的特異性和性能。而經過靶點特異性驗證和應用驗證的抗體帶有高級驗證標識，是我們的推薦。圖1展示了iPSC誘導分化后，OTX2、Nestin和Sox10抗體特異性地表征這些分化細胞的類型。

圖1. B表示OTX2抗體（貨號：MA5-15855）檢測iPSC分化的神經上皮細胞，D表示Nestin抗體（貨號：MA1-110）檢測iPSC分化的神經干細胞，F表示Sox10抗體（貨號：703439）檢測iPSC分化的施旺細胞。A,C,E分別為未分化iPSC對照組。

胚胎干細胞(ESCs)也可以用來產生許多不同的細胞類型。我們的科學家利用H9來源的ESCs制備神經干細胞(NSCs)，進一步分化為神經元和星形膠質細胞。然后使用Nestin、SOX2、β- III微管蛋白、MAP2和GFAP抗體來驗證 (圖2)。圖2中抗體的特異性染色表明它們具有靶點特異性。

圖2. 人ESCs向神經干細胞分化，用Nestin抗體（A，貨號：MA1-110）和SOX2（B，貨號：MA1-014）抗體分別檢測標記物。神經干細胞分化成神經元，用β-微管蛋白抗體（C， 貨號：32-2600）和MAP2抗體（D，131500 ）分別檢測標記物；神經干細胞向星形膠質細胞分化，用GFAP抗體（E，貨號：MA5-12023）檢測標記物。

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