帕金森病发现早期突触功能障碍
![LRRK2 patient-derived dopaminergic neurons display synaptic defects. Neurons derived from healthy human controls showed normal synaptic vesicle densities in the synaptic terminal (upper image), whereas LRRK2 patients displayed sparse and enlarged vesicles (asterisks, lower image) indicative of defective synaptic function. Credit: Northwestern University 帕金森病发现早期突触功能障碍](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2018/earlysynapti.jpg)
根据发表在《柳叶刀》上的一项研究,西北医学院的科学家们发现了一种导致帕金森病患者神经退行性变的细胞机制美国国家科学院院刊.
Dimitri Krainc,医学博士,神经病学主席和Aaron Montgomery Ward教授,是该研究的资深作者,该研究证明了突触囊泡内吞缺陷与有毒氧化物质积累之间的联系多巴胺.
根据Krainc之前进行的研究,氧化多巴胺在大脑中积累时,已被证明可以介导含有多巴胺的神经元的死亡,导致帕金森病(PD)患者观察到的常见运动症状科学.而人们自然会失去多巴胺神经元随着年龄的增长,PD患者会失去更多的神经元,剩下的细胞不再能够补偿大脑功能的丧失,从而导致疾病。
“在我们之前的工作中,我们发现氧化的多巴胺对神经元是有毒的,”Krainc说,他也是神经遗传学中心的主任。“在这篇论文中,我们进一步解释了这种氧化多巴胺是如何在帕金森病患者的神经元突触末梢中形成的。”
当一种叫做auxilin的蛋白质被另一种蛋白质(LRRK2的突变形式)失调时,这个过程就开始了。通常情况下,生长素调节突触囊泡内吞的过程,这是一种神经元用来补充相互交流所需化学信号的机制。
在目前的研究中,科学家发现LRRK2的突变导致了功能失调的生长素,从而损害了突触囊泡的内吞作用。这表现为多巴胺在突触囊泡中的低效包装,并最终在帕金森神经元中积聚多巴胺。
这些“额外的”多巴胺会被迅速氧化并对多巴胺产生毒性神经元根据这项研究。
Krainc说:“这些发现表明,对功能失调的突触前末梢进行早期治疗干预可能会防止氧化多巴胺的下游毒性作用和帕金森病的神经退行性变。”
此外,这些帕金森病遗传形式的研究有助于确定散发性和家族性帕金森病发病机制中的趋同途径,突出了研究此类细胞机制以确定特定治疗靶点的重要性。
“这项研究是帕金森病遗传原因的出现如何帮助我们理解的另一个例子疾病以及在何处重点确定药物开发的关键途径和目标,”Krainc说。