帕金森病潛在關鍵免疫細胞型別和基因

帕金森病（PD）是世界上第二大神經退行性疾病，在臨床上被定義為進行性運動障礙，例如震顫、僵硬和運動遲緩，有時還伴有非運動症狀，例如認知障礙等。PD的病理特徵是多巴胺能

神經元

的喪失和黑質（SN）中路易小體的存在，但其致病因素複雜，病理學進展緩慢。

越來越多的證據表明先天性和適應性免疫系統都與神經元死亡和PD發病機制有關。然而，外周免疫系統和中樞神經系統之間的關聯仍有待闡明。來自華南理工大學的研究團隊使用CIBERSORT分析合併黑質（SN）表達資料和血液表達資料，獲得了22種

免疫細胞

組分，探索其分子功能，從而確定PD的潛在關鍵免疫細胞型別和

基因

。

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01。 PD血液中的四種免疫細胞組分與正常組（HC）相比有顯著差異

與HC受試者血液樣本中的免疫細胞比例相比，PD組的初始CD4T細胞和γδT細胞均顯著減少。相比之下，靜息NK細胞和中性粒細胞均顯著增加（圖1A），在PD和HC的血液中，女性初始CD4T細胞分數顯著高於男性，表明初始CD4T細胞因性別而異。

血液表達譜上KEGG基因組的GSEA分析也顯示NK細胞介導的細胞毒性途徑在PD中富集（圖1B），這意味著NK細胞可能參與清除血液中的α-syn。為了進一步研究免疫細胞組分與基因表達之間的關係，使用GEO2R篩選了血液中的11個DEG（差異基因）。結果表明前列腺素D2合酶（PTGDS ）的mRNA水平與靜息NK 細胞的比例呈正相關（圖 1C），基質金屬肽酶 9（ MMP9 ）的mRNA水平與中性粒細胞和巨噬細胞相關（圖1D）。

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圖1PD血液中的四種免疫細胞組分與健康組的顯著差異

02。 黑質中Tregs分數在PD和HC組之間存在顯著差異

與HC相比，黑質中僅Treg部分在PD中顯著不同（圖2A）。PD組中，CD8+的T細胞更加分散。作者共鑑定了1，297個DEG基因，包括702 個下調基因和595 個上調基因，如圖2B所示，其中24個基因在PD中與HC中有2倍的差異表達。

相關性分析表明，溶質載體家族18 成員A2（SLC18A2）與活化的樹突狀細胞（DC）呈負相關，stathmin2 （ STMN2 ）以及突觸小泡糖蛋白2C （ SV2C）分別與γδT細胞呈負相關（圖2C-E）。

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圖2黑質中Tregs在PD和HC之間的顯著差異

03。 p53誘導的死亡域蛋白1作為PD模組中的中心基因

將資料集劃分為28個合併模組（圖3A），PD相關的深橙色模組在篩選後涉及8個基因（圖3D），其中p53誘導的死亡域蛋白1（PIDD1）是細胞死亡中的一種銜接蛋白，其相關的訊號過程被確定為中心基因（圖3E）。神經元特異性基因集與綠色模組和青色模組（圖3B、C）呈正相關。

神經元相關的綠色模組針對生物過程進行了豐富，主要包括細胞氨基酸代謝過程的調節、內體組織、磷脂醯肌醇單磷酸酶活性、自噬和線粒體的凋亡變化（圖3F）。此外，神經元相關青色模組的主要生物學功能涉及突觸中囊泡介導的轉運、ATPase偶聯的陽離子跨膜轉運蛋白活性、多巴胺受體訊號通路以及神經元再生等（圖3G）。

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圖3p53 誘導的死亡域蛋白 1（ PIDD1 ）是PD模組中的樞紐基因

作者對黑質和血液中的免疫細胞組分進行了表徵，並透過使用CIBERSORT在兩個組別中獲取22個淋巴細胞組分來研究它們之間的聯絡。在這項研究中發現，在PD患者和健康對照組之間，初始CD4 T 細胞、γδT 細胞、自然殺傷 （NK）細胞、血液中的中性粒細胞和調節性T細胞（Treg） 的比例顯著不同。PIDD1是PD相關模組的中樞基因。PD和HC組之間神經元特異性基因集的富集評分有顯著差異，神經元相關模組中的基因在有關線粒體和突觸的生物過程中富集。

這些結果表明，初始CD4 T 細胞、γδT 細胞、靜息 NK細胞和中性粒細胞的部分可用作血液中的組合診斷標誌物，而SN 中的Tregs 可能是PD 的潛在治療設計目標。雖然暫時還沒有發現外周免疫和CNS 免疫之間存在必然的關係，但該項研究為其提供了必要的證據，以期繼續在動物模型以及體外細胞實驗中進行驗證。

參考文獻

YilinHuang， Huisheng Liu， Jiaqi Hu， Chongyin Han， Zhenggang Zhong，WeiLuo， Yuhu Zhang and Fei Ling，SignificantDifference of Immune Cell Fractions and Their Correlations WithDifferential Expression Genes in Parkinson’s Disease（2021），Front。Aging Neurosci。， 17 August 2021

編譯作者： 原代美少女 （Brainnews創作團隊）

校審： Simon （Brainnews編輯部）

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