帕金森病(PD)是一种神经退行性疾病,在全世界影响了数百万老年人。患者的主要表现有静止时四肢震颤、僵硬、运动功能受损等。但医生们很早就发现,不少PD患者在出现运动障碍之前,常常还有胃肠功能紊乱的表现,比如便秘。
帕金森病或许起源于胃肠道?进一步猜测来自对突触核蛋白病(synucleinopathies)的研究。在PD患者的某些脑区,这种蛋白质发生错误折叠,大量不可溶的α-Syn蛋白在细胞内聚集,造成神经细胞死亡。而一些证据显示,除了大脑,患者的胃、十二指肠和结肠等部位也有α-Syn聚集,并且很可能在疾病进程的早期就开始发生。
动物实验中,科学家们还观察到,病理性的α-Syn蛋白可以通过相互连接的神经,从胃肠道传播到脑中,引起PD相关的多种症状。
如果导致PD的破坏性蛋白起源于肠神经元,那么着眼于胃肠道,不仅有助于更早做出诊断,还有可能通过尽早清除蛋白聚集,来减缓或避免疾病进展。
最近,加州理工大学Viviana Gradinaru教授领衔的研究团队,通过小鼠实验检验了上述猜想。他们发现,在胃肠道的异常蛋白不仅能传播到脑部造成病理变化,而且容易让年老小鼠的运动功能受到影响。加强清除胃肠道的异常蛋白,有助于改善症状。相关结果发表于《自然》子刊Nature Neuroscience。
在这项研究中,科学家在小鼠的十二指肠肠壁中注入了易聚集的α-Syn纤维原。结果如他们预测,经过几个月,蛋白聚集物逐渐向上传播,波及脑干、中脑等PD相关脑区。
引人注意的,不同年龄的小鼠受到的影响不同。相对年轻的成年小鼠没有因此出现运动障碍,病理蛋白在一段时间后减少;而年老的小鼠(约16个月大),既有胃动力不足、排便异常等表现,还会不断加重运动障碍。
为什么这些蛋白聚集物会在年老动物中引起运动障碍,而年轻动物却不受影响呢?研究人员猜测,这可能跟消除α-Syn蛋白的机制有关。
例如,一种名为葡萄糖脑苷脂酶(GCase)的蛋白,有助于分解α-Syn蛋白。随着这种酶功能受损,α-Syn蛋白就会开始聚集。而年老小鼠体内产生的GCase量明显低于年轻小鼠。“随着年龄增长,处理病原体(包括错误折叠的蛋白质)的效率会变得低下。帕金森病可能就是这样。” 第一作者Collin Challis博士说。
于是,研究小组设计了一种帮助肠神经处理蛋白聚集的方法。他们利用基于腺相关病毒(AAV)改造的载体AAV-PHP.S,来递送编码GCase的基因。这种经过设计的基因载体,对动物无害,注射到血液里,能被外周神经元有效吸收,长时间特异性地在胃肠道神经元内表达GCase。
实验结果显示,随着GCase的量得到补充,过量表达病理性α-Syn的小鼠,肠神经元中的蛋白聚集得以减少,胃肠道功能有所好转。
“我们的结果表明,通过AAV递送(编码GCase的)基因可以减轻小鼠的胃肠道症状。同时凸显了重要的一点:除了大脑,外周神经元也是对付PD的一个有价值的靶点。”Gradinaru教授说道。
9月6日,记者从深圳理工大学获悉,该校生命健康学院教授叶克强团队联合中国人民解放军空军军医大学教授武胜昔、研究员项捷团队,通过构建一种全新的肠道帕金森病小鼠模型,证实帕金森病病理过程始于肠道这一假说。......
脑深部电刺激(DBS)是一种广泛使用于帕金森病等晚期运动障碍的疗法。传统的脑深部电刺激通常采用标准化方法,无法对患者的活动或症状产生响应。因此人们对适应性脑深部电刺激很感兴趣,这种方法实时检测患者的神......
《自然·医学》19日发表的一项最新临床试验结果表明,与使用传统脑刺激方法相比,使用个性化神经信号的适应性深部脑刺激,可将帕金森病患者运动症状的持续时长减少50%。研究原理示意图。图片来源:《自然·医学......
《自然·医学》19日发表的一项最新临床试验结果表明,与使用传统脑刺激方法相比,使用个性化神经信号的适应性深部脑刺激,可将帕金森病患者运动症状的持续时长减少50%。研究原理示意图。图片来源:《自然·医学......
此前已有研究发现,睡眠不足会对大脑造成严重破坏,导致学习能力下降、记忆混乱等。但其背后的机制仍存在许多不确定性。现在,一项针对小鼠的研究表明,上述睡眠不足导致的结果,部分可能源于脑细胞相互连接方式的改......
近日,中国科学院上海药物研究所杨伟波课题组合作于AngewandteChemieInternationalEdition合作发表了题为"Ligand-EnabledPd-Catalyzeds......
帕金森病(PD)是一种常见的老年神经退行性疾病。近年来国内外大样本全基因组关联分析(GWAS)等研究发现了系列与PD相关的单核苷酸变异(SNP),但基因组上的结构变异、拷贝数变异和短串联重复变异与PD......
维生素B3,也被称为烟酸,是一种水溶性维生素,它在人体内起着多种重要的生理功能。早期研究显示,维生素B3参与体内能量代谢过程,促进皮肤细胞的新陈代谢,还具有一定的抗氧化作用。帕金森病(PD),是最常见......
人脑疾病,如帕金森病,涉及多个脑区的损伤,因此需要新的神经调控技术,能够精确且灵活地同时调控所有受影响的脑区。 近日,美国圣路易斯华盛顿大学教授陈红团队在美国《国家科学院院刊》发表论文,他们......
近日一项在澳大利亚举行的国际自闭症研究会议上发表的研究,对25万患有自闭症、存在智力障碍的人或两者皆有的人进行分析,发现这类人群出现帕金森病相关症状的风险是普通人群的3倍。研究人员表示,这项研究是同类......