与帕金森氏症相关的蛋白质从大脑转移到肠道

德国神经退行性疾病中心(DZNE)的研究人员发现，“α -突触核蛋白”——一种涉及包括帕金森病在内的一系列神经系统疾病的蛋白质——能够从大脑转移到胃，而且它是通过特定的途径做到的。Donato Di Monte和他的同事在杂志上对此进行了报道Acta Neuropathologica．他们在大鼠身上进行的研究，为人类疾病进展的病理过程提供了新的线索。

α -突触核蛋白自然存在于神经系统中，在突触功能中起着重要作用。但在帕金森病、路易体痴呆等方面神经退行性疾病这种蛋白质被称为“突触核病”，在神经元内积累，形成病理聚集物。大脑的不同区域逐渐受到这种情况的影响。这种广泛分布的α -突触核蛋白病理的具体机制和途径仍有待充分阐明。然而，临床和实验证据表明，α -突触核蛋白——或其异常形式——可以从一个神经元“跳跃”到另一个神经元，从而在解剖学上相互连接的区域之间传播。

α -突触核蛋白病变也在周围神经系统的神经元中观察到，如胃壁中的神经元。在一些帕金森患者中，这些病变在疾病早期就被检测到。Di Monte教授说:“基于这些有趣的观察，我们假设帕金森病的病理过程实际上可能从胃肠道开始，然后向大脑转移。”“我们目前的方法是从相反的角度来观察α -突触核蛋白的长距离传播，研究α -突触核蛋白从大脑传播到肠道的可能性。”

实验设置

迪蒙特和同事在实验室研究中验证了这一假设。在特制的病毒载体的帮助下，他们在大鼠体内引发了人类α -突触核蛋白的产生。这种病毒将人类α -突触核蛋白基因的蓝图专门转移到中脑神经元中，然后开始产生大量的外来蛋白质。“某些形式的帕金森氏症与α -突触核蛋白的过度分泌有关。因此，我们的模型模仿了可能与人类相关的事件，”迪蒙特指出。

普渡大学(Purdue University)的合作者进行的组织分析显示，在中脑表达后，这种蛋白质能够到达胃壁的神经末梢。迪蒙特实验室的进一步工作建立了人类α -突触核蛋白完成从大脑到胃的旅程所使用的精确途径。蛋白质首先从中脑移动到“延髓”，即脑干的最低区域;在延髓中，在其长纤维形成“迷走神经”的神经元中检测到它。迷走神经纤维将大脑与各种内部器官连接起来;在这些纤维中，人类α -突触核蛋白最终能够到达胃壁大约在中脑最初表达的六个月后。人α -突触核蛋白在胃神经末梢内的渐进性积累伴有神经元损伤的证据。

沿着特定的路线从大脑到肠道

迪蒙特说:“我们的研究表明，α -突触核蛋白能够在体内传播很远，从一个神经元传递到另一个神经元，并使用长神经纤维作为管道。”“我们的发现并不排除与α -突触核蛋白相关的疾病可能起源于肠道的可能性。这可能发生在一些病人身上。然而，我们的研究结果表明，如果在大脑外检测到病理性α -突触核蛋白，这并不一定标志着疾病开始的位置。”

该研究还揭示了α -突触核蛋白通过迷走神经传递的优先途径。迷走神经由两种纤维组成:10-20%的纤维是“传出”，其余80-90%的纤维是“传入”。传出纤维是控制肠道运动的运动神经元的投影。相反，传入纤维将感觉输入从肠道传递到大脑。在从大脑到胃的过程中，α -突触核蛋白只使用较少的迷走神经输出投射。

迪蒙特说:“这是相当了不起的。”“这表明α -突触核蛋白的传递不仅仅是解剖连接的问题。某些神经元似乎有一种特殊的倾向，采取，转移和积累α -突触核蛋白。我们不知道这种选择性神经元行为背后的确切机制。然而，这些机制很可能可以解释为什么某些神经元种群和大脑某些区域特别容易发生突触核蛋白病变。这是我们打算在进一步研究中研究的东西。”