帕金森病是一類(lèi)影響廣泛的疾病,它會(huì )導致患者大腦中神經(jīng)元的死亡,從而使得大腦里多巴胺的水平發(fā)生下降,出現一系列相應的癥狀。遺憾的是,我們目前擁有的藥物只能緩解患者的癥狀,無(wú)法逆轉神經(jīng)元的死亡。甚至關(guān)于帕金森病的原因,我們都還沒(méi)有完全摸透。
本周,發(fā)表于Scientific Reports上的一項研究,為我們提供了新的思路。研究人員們發(fā)現,一類(lèi)被普遍認為會(huì )殺死神經(jīng)元,“導致”帕金森病的致病蛋白,實(shí)際功能居然能幫助神經(jīng)元的生存。這個(gè)看似矛盾的發(fā)現,也引起了不少人的興趣。
這種致病蛋白叫做“α-突觸核蛋白”(α-synuclein)。它們會(huì )在神經(jīng)元中發(fā)生積聚,形成叫做路易小體(Lewy bodies)的結構,且無(wú)法被細胞所降解破壞。目前的主流觀(guān)點(diǎn)認為,這些路易小體在眾多癡呆癥(包括帕金森?。├锇缪萘酥匾饔?。搞清它們的來(lái)龍去脈,就離搞清帕金森病的病因不遠了。
在這項研究中,科學(xué)家們決定搞明白一個(gè)問(wèn)題:在神經(jīng)元中,α-突觸核蛋白會(huì )出現在細胞核里。而在發(fā)病的神經(jīng)元里,這些致病蛋白則會(huì )聚集在細胞核外的路易小體里。這究竟是為啥?
由于細胞核是DNA的所在地,他們首先猜想,這些蛋白可能與DNA的修復有關(guān)。果不其然,無(wú)論是在小鼠大腦,還是在人類(lèi)細胞中,α-突觸核蛋白都與負責DNA修復的一些元件有著(zhù)共同的定位,支持了這一猜測。
隨后,他們又在人類(lèi)細胞中移除了α-突觸核蛋白,并觀(guān)察到這些細胞里出現了更多的DNA“雙鏈斷裂”,表明DNA修復受到了影響。無(wú)獨有偶,在小鼠大腦中,這一現象也得到了重復:敲除α-突觸核蛋白的小鼠,大腦神經(jīng)元里同樣出現了DNA雙鏈斷裂的現象。而通過(guò)引入人源的α-突觸核蛋白,這一現象可以得到逆轉!
而使用熒光成像技術(shù),研究人員們也證實(shí),在小鼠神經(jīng)元的DNA受損部位,α-突觸核蛋白會(huì )快速聚集。綜合以上這些數據來(lái)看,這支團隊總結認為,這類(lèi)通常意義上的“致病蛋白”,其實(shí)正常的功能是在細胞核中協(xié)助修復雙鏈DNA。
這樣一來(lái),我們就對路易小體的作用有了全新的認識。本研究的負責人Vivek Unni教授指出,路易小體會(huì )將細胞核內的α-突觸核蛋白移到細胞質(zhì)中,從而讓細胞修復DNA的功能大大受損。“失去這些功能,可能才是殺死神經(jīng)元細胞的原因。”Unni教授說(shuō)道。
在這項研究的官方新聞稿中,有著(zhù)一個(gè)很形象的比方:α-突觸核蛋白就像是工廠(chǎng)里的工人。這些蛋白在路易小體中聚集,就好比是這些工人在上班時(shí)間離開(kāi)工廠(chǎng),聚在一起喝咖啡。而工廠(chǎng)里的機器在無(wú)人看管的情況下依舊在運作,這就會(huì )導致問(wèn)題。
“這是人們首次發(fā)現它還有DNA修復的功能,”Unni教授補充道:“這對細胞生存有著(zhù)重要的作用。而在帕金森病中,這一功能似乎是失去了。”
通過(guò)這一研究,科學(xué)家們期待能夠為治療帕金森病提供新的思路?;蛟S阻止α-突觸核蛋白離開(kāi)細胞核形成路易小體,或是重新在細胞核中引入正常的α-突觸核蛋白,有望能改善患者的病情。
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