为什么神经元死于帕金森病?

当前思考帕金森病是线粒体紊乱,能源生产细胞内细胞器,导致大脑的黑质神经元死亡或受损。来自波士顿儿童医院的一项研究表明,基因突变导致帕金森病的遗传形式导致线粒体细胞内胡作非为,离开细胞没有刹车来阻止他们。研究成果发表在11月11日出版的细胞。

线粒体的运动通常是一件好事,尤其是在神经元,这需要线粒体细胞的外围以燃料的轴突和树突发送和接收信号。然而,逮捕这个运动是同样重要的是,高级研究员托马斯·施瓦兹说,儿童F.M. Kirby的博士神经生物学中心,因为它允许将线粒体隔离变坏时,摧毁了。

“线粒体受损时,产生活性氧高度破坏性的,可以用健康的线粒体融合和污染,”施瓦兹说。“这是一场环境灾难的细胞。”

研究神经元果蝇、老鼠和老鼠,以及培养的人类细胞,施瓦兹和他的同事们提供了迄今为止最详细的了解基因突变的影响,它编码的蛋白质帕金和PINK1。他们证明这些蛋白质与蛋白质负责线粒体运动——尤其是米罗,字面上粘附分子马达在细胞器。

通常情况下,当线粒体变坏,PINK1标记米罗帕金和酶被破坏的细胞,研究人员发现。米罗被摧毁时,电动机从线粒体分离。细胞器,无法移动,然后可以处理:细胞消化它。

但当PINK1或帕金是突变,这密封系统失败,让受损的线粒体细胞自由移动,喷出有毒的化合物融合健康线粒体和引入损坏组件。

研究结果符合观察线粒体分布的变化,运输和动力学在其他神经退行性疾病,如亨廷顿氏病、阿尔茨海默氏症、肌萎缩性脊髓侧索硬化症(卢伽雷氏症),和疾病腓骨肌萎缩,研究人员指出。

虽然小组研究了一种罕见的遗传性帕金森,该发现可能解释发生了什么更常见的零星的形式的疾病,施瓦兹说。

“无论是清除受损的线粒体,线粒体损伤,或防止主线是有太多的线粒体损伤在一个特定的大脑区域,”他说。

而施瓦茨认为潜在的基因治疗恢复正常PINK1或帕金神经元,他更感兴趣的是帮助神经元线粒体清除坏的可能性或使足够新的、健康的线粒体使其可行。“我们可能需要做两件事,”他说。