帕金森病（PD）作为一种神经运动疾病，往往伴随着运动和非运动障碍，严重影响人类的老年生活。最近研究表明，在神经元细胞和神经胶质细胞中，PD与失调的自噬系统和大脑炎症有关。氯喹（CQ）是一种抗疟疾药物，已被证明可在包括脑缺血、阿尔茨海默病（AD）和创伤性脑损伤（TBI）在内多种疾病中抑制自噬，但其在帕金森病中的作用尚不清楚。
在此背景下，2023年1月30日，印度乔治国王医科大学药理学和治疗学系Rishi Pal课题组在Inflammopharmacology发文揭示了氯喹通过调节自噬和神经炎症改善MPTP诱导的帕金森病。
首先，为了评估自噬损伤和炎症信号传导之间的联系，课题组测量了PC12细胞中的细胞活力和ROS含量，WB和免疫染色结果显示：PC12细胞在经MPTP诱导后TH(酪氨酸羟化酶，多巴胺合成的限速酶)的表达显著下降，LC3B（自噬标记物）的表达显著上调。此外，课题组采用甲基噻唑基四唑（MTT）法测定细胞活力，发现氯喹逆转了MPTP诱导的PC12细胞的细胞活力的下降和胞内ROS（活性氧）强度的过度增加。这些结果表明氯喹缓解了MPTP诱导的细胞自噬损伤。
图1|PC12细胞中的细胞活力和ROS含量测定结果
行为学测试结果显示：MPTP诱导的PD小鼠在旷场中行走和后腿直立的时间及移速都显著降低；其进入高架十字迷宫中开放臂内的时间和次数减少；其在加速旋转测试中跌落得更快，表现出身体协调缺陷；此外，其握力也显著下降，表现出身体机能的退化；而氯喹缓解了MPTP诱导的这些行为学异常的PD表型。
图2|行为学测试结果
过去研究认为帕金森病的致病机制与抗氧化系统和自由基形成的失衡导致的氧化应激诱导的炎症反应有关。课题组进一步研究发现：MPTP增加了小鼠脑组织内脂质过氧化（MDA）的水平，并显著降低了SOD、过氧化氢酶和谷胱甘肽活性，而用CQ处理可产生保护性反应，使上述抗氧化酶的水平显著升高，降低MDA水平。
图3|CQ缓解了MPTP诱导的PD小鼠的氧化应激
H&E染色显示：MPTP诱导的PD小鼠纹状体脑区细胞质空泡化、核收缩和扭曲，并存在破碎的细胞核，而CQ治疗逆转了PD小鼠纹状体的细胞损伤。ELISA和高效液相色谱分析（HPLC）结果显示：CQ治疗降低了PD小鼠纹状体炎症因子（IL-1 β 和TNF-α）的积累，并恢复了其纹状体多巴胺的表达水平。
图4|H&E染色、HPLC和ELISA结果
进一步的免疫染色和WB结果证明CQ处理可以逆转MPTP诱导的PD小鼠黑质与纹状体脑区内TH、Beclin-1和LC3B的异常表达，缓解了这些脑区的细胞自噬损伤。
图5|CQ缓解了PD小鼠纹状体和黑质脑区的细胞自噬损伤
总的来说，本文指出了在MPTP诱导的PD模型中，自噬和神经炎症信号失调的假定作用，发现CQ通过抑制促炎症因子和氧化应激反应，同时缓解MPTP诱导的细胞自噬损伤、多巴胺能变性来发挥对PD的治疗作用。
图6|氯喹通过调节自噬和神经炎症在MPTP诱导的帕金森病发挥神经保护作用