在了解帕金森氏症和如何治疗它方面迈出了关键的一步
布法罗大学雅各布斯医学院和生物医学科学学院的一名研究人员领导的一项新研究对开发帕金森病(PD)的未来治疗方法具有重要意义。帕金森病是一种进行性神经系统疾病，影响运动，通常包括震颤。
“在这项研究中，我们找到了一种方法来区分人类诱导多能干细胞(iPSCs)和A9多巴胺神经元(A9 DA)，这些神经元在帕金森病中丢失了，”雅各布斯学院生理学和生物物理学教授冯剑博士说，他也是5月24日发表在《美国医学杂志》上的论文的高级作者《分子精神病学》．
他补充说:“这些神经元是起搏器，它们不顾其他神经元的兴奋输入，持续地发出动作电位。”“它们的起搏特性对它们的功能非常重要，这也是它们在帕金森氏症中脆弱的原因。”
布法罗大学健康科学副校长兼雅各布斯学院院长埃里森·布拉希尔医学博士说:“这一令人兴奋的突破是朝着更好地了解帕金森病和治疗方法迈出的关键一步。”“建峰和他的团队的创新和决心值得称赞。”
神经元的丧失导致帕金森氏症的运动症状
冯解释说，人类大脑中有许多不同类型的多巴胺神经元，每种类型负责不同的大脑功能。
黑多巴胺神经元，也被称为A9 DA神经元，负责控制自主运动。他说，这些神经元的丧失导致了帕金森氏症的运动症状。
“科学家们一直在努力从人类多能干细胞研究帕金森氏症并开发更好的治疗方法。”“我们已经成功地从人类诱导的A9多巴胺神经元多能干细胞．这意味着我们现在可以从任何帕金森病患者身上提取这些神经元来研究他们的疾病。”
冯指出，a9da神经元可能是人体中最大的细胞。它们的体积大约是一个成熟人类卵子的四倍。
“超过99%的体积是由它们极其广泛的轴突分支贡献的。单个A9 DA神经元轴突分支的总长度约为4.5米。”“电池就像城市的供水系统，一个相对较小的工厂和数百英里的水管通往每个建筑。”
寻求更好的治疗方法
除了其独特的形态外，A9 DA神经元还是起搏器——它们不受突触输入的影响，持续地发射动作电位。
“它们依赖Ca2+通道来维持起搏活动。因此，细胞需要处理大量来自Ca2+和多巴胺的压力，”冯说。“a9da神经元的这些独特特征使它们变得脆弱。人们正在努力了解这些弱点，希望找到一种方法来阻止或防止它们在帕金森病中丧失。”
“起搏是A9 DA神经元的一个重要特征和脆弱性。现在我们可以从任何病人身上产生A9 DA起搏器，使用这些神经元来筛选可能保护其在PD中的损失的化合物是可能的，”冯指出。“也有可能测试这些细胞是否是PD移植治疗的更好候选人。”
为了区分人类iPSCs和A9 DA神经元，研究人员试图模仿发生在胚胎发育在胚胎发育过程中，细胞分泌一种叫做形态素的蛋白质，向彼此传递它们在胚胎中的正确位置和命运。
冯指出，A9 DA神经元位于发育中的中脑腹侧。
“因此，我们将人类iPSCs分为三个阶段，每个阶段使用不同的化学物质来模拟发育过程，”他说。“挑战在于确定每种化学物质的正确浓度、持续时间和处理窗口。”
冯补充说:“这项艰苦的工作是建立在该领域其他许多人之前工作的基础上的，结合这些工作使我们有可能生成A9 DA神经元。”
冯指出，研究帕金森病有许多障碍，但正在取得重大进展。
“帕金森氏症没有客观的诊断测试，当帕金森症通过临床症状诊断出来时，已经太晚了。黑质DA神经元的丧失已经持续了至少十年，”他说。“以前没有办法从帕金森病患者身上提取人类多巴胺神经元，所以我们可以研究这些神经元，找出问题所在。”
冯说，科学家们一直在使用动物模型和人类细胞系来研究帕金森氏症，但这些系统在反映人类黑DA神经元情况方面的能力是不够的。“就在过去的15年里，帕金森病的研究已经发生了改变，因为有能力制造出患者特有的多巴胺神经元，这些神经元与帕金森病患者大脑中的对应神经元越来越相似。”
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