科學家們意外確認了帕金森病的基因關鍵
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來源:學術經緯
近日,《科學》子刊《Science Translational Medicine》上刊登了一項關於帕金森病的最新研究。
這項由美國國立衛生研究院旗下國立神經學疾病與中風研究所(NINDS)資助的研究發現,我們遠遠低估了一條基因在帕金森病中的作用……
帕金森病是一種常見的神經退行性疾病,在全世界範圍內大約影響了1000萬人。
我們對於它的病因還不是非常了解,但一般的理論認為它受到了遺傳與環境的共同影響。
2004年,一群科學家們在帕金森病的遺傳學根源上做出了重大突破。
他們發現一條叫做LRRK2的基因一旦發生突變,就會提高帕金森病的發病風險。
然而,只有3%-4%的帕金森病患者攜帶有這種突變,因此科學家們認為對於廣大的帕金森病人群來說,還有其他的神秘病因未經揭曉。
但這項最新研究,則讓我們重新審視過去的看法。
在研究中,科學家們先是設計了一種分子,讓它能與激活的LRRK2蛋白結合,並發出紅色螢光。
隨後,他們在器官捐獻者的大腦中進行分析,尋找哪些部位存在激活的LRRK2。
在特發性帕金森病患者中(下圖),LRRK2得到了激活(圖片來源:《Science Translational Medicine》)
研究發現了一個意想不到的結果:在帕金森病患者中,LRRK2蛋白在多巴胺能神經元里高度活躍。
相反,在健康人中,並不存在這一現象。
有趣的是,這些LRRK2蛋白都沒有發生突變。
也就是說,過去我們對LRRK2基因的功能只是一知半解。
它的突變固然會增加帕金森病的風險,但它本身可能也參與到了帕金森病的發病中,甚至都不需要LRRK2蛋白出現變異。
那麼,這些LRRK2蛋白和帕金森病之間,究竟有怎樣的聯繫呢?它又會帶來怎樣的發病機制?進一步的研究,則將它與另一種關鍵的帕金森病蛋白——α-突觸核蛋白聯繫到了一起。
在帕金森病患者中,α-突觸核蛋白的積聚會導致一種叫做「路易小體」的結構的產生,這正是帕金森病的標誌之一。
而在小鼠模型中,LRRK2蛋白的激活,會讓細胞難以清除α-突觸核蛋白,導致後者的積聚。
有趣的是,倘若使用正在研發中的LRRK2抑制劑對小鼠進行治療,則能預防α-突觸核蛋白的積聚。
LRRK2抑制劑減少了α-突觸核蛋白的積聚(圖片來源:《Science Translational Medicine》)
「這個發現對帕金森病來說非常重要,它表明目前正在為少量患者開發的帕金森病新藥,可能會讓所有帕金森病患者都從中受益。
」該研究的通訊作者Timothy Greenamyre博士說道。
「LRRK2將帕金森病的遺傳因素與環境因素聯繫到了一起。
我們發現氧化應激或毒素等外在因素能激活LRRK2。
這可能會導致路易小體在大腦中的積聚。
」本研究的第一作者Roberto Di Maio博士說道。
在找到了LRRK2的關鍵作用後,研究人員們期待能探索出預防LRRK2過度激活的方法。
最終,我們期待針對所有帕金森病患者的有效療法能夠儘快問世。
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