研究确定了帕金森病的潜在原因
对科学家来说,破解帕金森氏病的脑细胞退化的原因仍然是一个令人困惑的挑战。但是,由斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家领导的一个研究小组,在帕金森氏症小鼠模型中找到了控制脑细胞损伤的关键因素。这一发现可能为治疗帕金森氏症提供新靶点,可能有助于预防实际情况。
由Tsri Neuroscientist Bruno Conti领导的团队描述了2012年11月19日之前在线发布的论文中的工作免疫学杂志。
帕金森病了大约百分之一的60岁以上的老人,以及一些较年轻的病人。这种疾病的特点是失去产生多巴胺的能力神经元主要在黑质致密部,大脑调节运动和协调的区域。
帕金森氏症的已知病因是几种基因和一些毒素。然而,大多数帕金森氏症的病因仍然未知,这使得研究人员相信,这种疾病可能是遗传和环境因素的结合。
最近提出了神经炎炎症及其介质,以有助于帕金森的神经元损失,但这些因素如何损害多巴胺能神经元仍然不清楚。
建立联系
康迪和他的团队正在寻找连接免疫系统的生物途径炎症反应在多巴胺能神经元中看到的损伤。在搜索人类基因组数据库之后,团队的注意力由编码称为白细胞介素-13受体α1链(IL-13RA1)的蛋白质的基因捕获,因为它位于Park12基因座中,该基因座与帕金森联系起来。
IL-13rα1是一种受体链,介导白细胞介素13 (IL-13)和白细胞介素4 (IL-4)的作用,这两种细胞因子被研究作为介质的作用过敏反应以及他们的抗炎行为。
经过进一步的研究,研究人员令人吃惊地发现,在小鼠大脑中,IL-13Ra1只存在于多巴胺能神经元的表面。“这是一个‘哇!布拉德·莫里森(Brad Morrison)说。莫里森当时是TSRI的博士后研究员,现在在加州大学圣地亚哥分校(University of California, San Diego)工作。他和TSRI的神经免疫学家塞西莉亚·马康迪斯(Cecilia Marcondes)是这篇论文的第一作者。
Conti同意:“我认为这些是非常有趣的巧合。所以我们出发了看我们是否能找到任何生物学意义。”
科学家们做到了——但不是以他们预期的方式。
“新的事情发生了”
科学家们用一种小鼠模型其中慢性外周炎症导致神经炎症和失去多巴胺能神经元的丧失,类似于帕金森病中所见。该团队看着具有或缺乏IL-13RA1的小鼠,然后比较了脑大脑区域中的多巴胺能神经元数。
研究人员预计,破坏IL-13受体将增加炎症,并导致神经元损失变得更糟。相反,神经元变得更好了。
康迪说:“一开始我们非常惊讶。“当我们停下来思考时,我们变得非常兴奋,因为我们知道有一些新的东西正在发生。”
考虑到细胞在没有受体的情况下表现更好,研究小组接下来探讨了当表达IL-13Rα1的多巴胺能神经元暴露于IL-13或IL-4时,是否会发生损伤。但是单独接触IL-13或IL-4并不会引起损伤。
然而,当科学家们将神经元暴露于氧化化合物时,他们发现IL-13和IL-4都大大提高了氧化应激的细胞毒性作用。
“这最终帮助我们理解了与神经炎症相关的氧化应激增加多巴胺能神经元易感性和优先损失的基本机制,”Marcondes说。
这一发现也证明了抗炎细胞因子可以有助于神经元损失。在他们的文章中,作者注意到他们并不暗示炎症是良性的,但尽管能够最终降低炎症,但IL-13和IL-4可能对表达IL-13Rα1的神经元有害。“人们可以说这不是伤害你的堕落,而是你如何停下来,”Conti说。
更多的线索
随着这些结果,额外的线索表明IL-13受体系统可能是帕金森的主要球员。例如,一些研究显示帕金森在雄性中更普遍,并且IL-13Rα1的基因位于X染色体上,其中遗传变异更可能影响雄性。
而且,虽然不是明确的,其他研究表明,帕金森病在过敏患者之间可能更常见。由于IL-13在控制过敏性炎症方面发挥作用,因此如果IL-13受体系统可以解释这种相关性,则CONI奇迹。
如果进一步的研究证实,IL-13受体在人类多巴胺能神经元中的作用与在小鼠中的类似,这一发现可能为解决帕金森病的根本原因铺平道路。例如,研究人员可能会发现阻断IL-13的药物受体有助于防止神经炎症期间多巴胺能细胞的丢失。而且,因为IL-13受体与IL-4受体形成了一个复合物,这也可能是一个感兴趣的目标。康蒂说,未来还有很多令人兴奋的研究,“这只是开始。”
进一步探索
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