帕金森病是繼阿爾茨海默病之后第二常見(jiàn)不可治愈的神經(jīng)退行性疾病，其特征是大腦細胞中錯誤折疊蛋白質(zhì)的（α-synuclein，α-突觸核蛋白）聚積。越來(lái)越多的蛋白質(zhì)開(kāi)始聚集在一起時(shí)，就會(huì )導致神經(jīng)組織死亡，留下大片的“死腦物質(zhì)”——路易小體（Lewy Bodies）。隨著(zhù)腦細胞的死亡，它們會(huì )損害一個(gè)人的活動(dòng)、思考或調節情緒的能力。
近年來(lái)，越來(lái)越多的證據表明腸道和帕金森病之間存在關(guān)聯(lián)。近日，美國約翰?霍普金斯大學(xué)的醫學(xué)研究人員表示，他們已經(jīng)發(fā)現了帕金森病起源于腸道細胞并將身體神經(jīng)元傳遞到大腦的新證據。
“這些研究結果進(jìn)一步證明了腸道在帕金森病中的作用，并為我們提供了一個(gè)新的、更精確的模型，用于測試能夠預防或阻止帕金森病進(jìn)展的治療方法。”約翰?霍普金斯大學(xué)細胞工程研究所所長(cháng)、神經(jīng)學(xué)教授Ted Dawson博士說(shuō)道。相關(guān)研究結果發(fā)表在《Neuron》雜志上。
帕金森癥起源于腸道
早在2003年，德國神經(jīng)解剖學(xué)家Heiko Braak就發(fā)現，在死后的帕金森病患者的樣本中，錯誤折疊的α-突觸核蛋白也出現在控制腸道的神經(jīng)系統中（腸神經(jīng)系統）。因為帕金森病患者在出現帕金森癥特征性運動(dòng)障礙之前很久就會(huì )出現便秘等胃腸道疾病。Braak當時(shí)假設，帕金森癥可能起源于腸道。
但是有個(gè)一問(wèn)題是，腸道神經(jīng)系統中的這些α-突觸核蛋白沉積物是否與大腦中發(fā)現的相同？
為了驗證這一點(diǎn)，在最新的研究中，Ted Dawson博士和他的同事Hanseok Ko博士等將實(shí)驗室中合成的錯誤折疊的α-突觸核蛋白注入數十只健康小鼠的腸道中，并對注射后1個(gè)月、3個(gè)月、7個(gè)月和10個(gè)月的小鼠腦組織進(jìn)行取樣和分析。在為期10個(gè)月的實(shí)驗過(guò)程中，研究人員發(fā)現，α-突觸核蛋白開(kāi)始在迷走神經(jīng)與腸道相連的地方積聚，并繼續擴散到大腦。
研究人員隨后切除了一組小鼠的迷走神經(jīng)，并將錯誤折疊的α-突觸核蛋白注入其內臟。經(jīng)過(guò)7個(gè)月的觀(guān)察，研究人員發(fā)現，迷走神經(jīng)斷裂的小鼠沒(méi)有發(fā)現細胞死亡的跡象。Dawson表示，切斷的神經(jīng)似乎可以阻止錯誤折疊的蛋白質(zhì)的進(jìn)展。
轉化為帕金森相關(guān)行為改變
但是，這些又是如何轉化為與帕金森相關(guān)的行為改變的呢？
研究人員通過(guò)筑巢、探索新環(huán)境（通常用來(lái)辨別小鼠帕金森癥狀的任務(wù)）等方式來(lái)評估了三組小鼠的行為：實(shí)驗組I為注射錯誤折疊的α-突觸核蛋白的小鼠，實(shí)驗組II為注射錯誤折疊的α-突觸核蛋白但切斷迷走神經(jīng)的小鼠，以及對照組（沒(méi)有注射錯誤蛋白和保留完整迷走神經(jīng)的小鼠）。
研究人員首先觀(guān)察小鼠在籠子里筑巢的情況——這是精細運動(dòng)靈活性的測試，而人類(lèi)的帕金森病通常會(huì )影響這種靈活性。結果發(fā)現，實(shí)驗組I使用的材料遠少于對照組和實(shí)驗組II，它們的巢更小更亂。Ko在一份聲明中表示，與人類(lèi)的帕金森病癥狀類(lèi)似，隨著(zhù)疾病的發(fā)展，小鼠的精細運動(dòng)控制能力也在惡化。
在另一項測試中，研究人員通過(guò)觀(guān)察小鼠對新環(huán)境的反應來(lái)測試它們的焦慮程度。研究人員將這些小鼠放在一個(gè)大型的開(kāi)放式盒子里，攝像機可以跟蹤它們的行動(dòng)。結果顯示，健康的小鼠很好奇，會(huì )花時(shí)間研究新環(huán)境的每個(gè)部分。然而，受認知衰退影響的小鼠更加焦慮，導致它們更可能停留在盒子的邊緣。
具體來(lái)說(shuō)，對照組和實(shí)驗組II小鼠，在20到30分鐘的時(shí)間內探索盒子的中心。另一方面，實(shí)驗組I小鼠在探測盒子中心的時(shí)間不到5分鐘，并且主要在邊界附近移動(dòng)。這表明，接受α-突觸核蛋白并具有完整迷走神經(jīng)的小鼠更加焦慮，這種癥狀與帕金森氏癥一致。
結語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，這項研究的結果表明，錯誤折疊的α-突觸核蛋白可以沿著(zhù)迷走神經(jīng)從小腸傳播到大腦，阻斷這種傳播途徑可能是預防帕金森病的關(guān)鍵。
Dawson說(shuō)，“這是該領(lǐng)域令人興奮的發(fā)現，并為疾病的早期干預提供了一個(gè)線(xiàn)索。”接下來(lái)，研究人員計劃探索迷走神經(jīng)的哪些部分允許錯誤折疊的蛋白質(zhì)“爬”到大腦，并研究阻止它的潛在機制。
參考資料：
[1] New research shows Parkinson's disease origins in the gut
[2] New evidence of a link between Parkinson's disease and the gut could inspire treatments
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