线粒体故障被证明是帕金森症的主要原因
丹麦有1.2万人,全球有700万至1000万人患有帕金森病。它是第二大最常见的衰老神经生成障碍和最常见的运动障碍,但疾病的原因在很大程度上是未知的。
在一项新的研究中,哥本哈根大学的研究人员表明,这种疾病最常见的形式,包括90%到95%的帕金森病病例,被称为散发性帕金森病,是由调节神经细胞发电站线粒体的通路堵塞引起的。
“就像人们吃东西一样,细胞会吸收所需的物质,并清除剩余的废物。但是如果我们大脑细胞该研究的通讯作者、小组负责人、生物技术研究与创新中心的Shohreh Issazadeh-Navikas教授解释说:“如果有这种特定的信号阻塞,这意味着细胞的动力来源线粒体在受到破坏后无法得到清理。”
这种阻塞导致大量受损线粒体的积累,同时无法为细胞产生足够的能量。它会导致神经元逐渐死亡,这是帕金森病症状发展的原因,也是它导致痴呆的原因。
这种阻塞是由免疫基因失调引起的,更具体地说,是一种被称为1型干扰素的途径,它通常对对抗病毒很重要,但现在我们发现它也负责调节神经细胞的能量供应。
“我们身体的每个部位都需要调节。当我们吃饱的时候,我们会收到停止进食的信号,同样的事情也发生在我们身体的其他部位。如果我们感染了,我们身体的某些部分需要对抗它,阻止它复制。但当感染被清除后,信号就会减弱。这是一种叫做PIAS2的蛋白质的工作。这会导致1型干扰素通路的堵塞,当感染结束时,堵塞应该会停止并恢复正常。但这似乎不是帕金森病患者的情况。我们进一步证明,这种失调会导致线粒体能量供应的缺陷,如前所述,”Issazadeh-Navikas说。
这些通路对大脑功能非常重要,但它们也与微生物和病毒识别有关。例如,它们对对抗COVID-19非常重要,相关基因的突变已被证明与感染COVID-19后的致命结果有关。
研究人员结合并分析了其中的四种数据集该研究研究了帕金森症患者大脑中的神经元,并观察了它们表达的基因类型。
然后,他们研究了帕金森病患者,特别是那些患有帕金森病并伴有痴呆症的患者,哪些基因模式受到了干扰。
为了测试结果,在三种不同的小鼠模型中使用I型干扰素通路的负调节因子PIAS2对联合数据的主要发现进行了尝试,PIAS2已从患者研究中确定为与帕金森病和痴呆症进展相关的关键蛋白质之一。
伊萨扎德-纳维卡斯说:“我们发现pias2蛋白的大量积累是导致通路堵塞的原因,这应该激活了负责清除受损蛋白质和线粒体垃圾的过程。”
“受损线粒体质量的积累进一步导致其他有毒蛋白质的增加。因此,当我们将患者与没有帕金森氏症的同龄健康患者进行比较时,我们看到这种pias2蛋白在神经元中高度表达,这就是为什么应该评估这种途径在我们尚未研究的其他形式的家族性帕金森氏症中的潜在作用。”
研究人员希望这项研究将鼓励对抗这一途径的研究堵塞,这可能会对疾病预防痴呆。
在接下来的阶段,伊萨扎德-纳维卡斯小组将研究如何通路有助于神经元内稳态和存活,以及其失调如何导致神经元细胞死亡。
进一步探索