新发现挑战当前对帕金森病的起源观点
根据果蝇的一项研究,帕金森病发生的神经变性是细胞中的内质网的压力,而不是线粒体的失败,而是根据果蝇的研究。结果发现,当使用阻断内质网胁迫的影响的化学物质时,防止了与疾病相关的神经元的死亡。
一些遗传形式的早期发病帕金森病通常被归咎于功能不良的线粒体,细胞的动力鼠。没有可靠的能量来源,神经元枯萎和死亡。这可能不是受帕金森影响的细胞内发生的事情的完整图片。莱斯特大学MRC毒理学单位的研究人员使用常见的果蝇进一步调查这一点;果蝇被使用,因为它们为人类提供了良好的遗传模型。
对人类受试者的研究是有限的用于阐明信号通路和细胞过程神经退行过程的基础。这是因为道德和技术限制都限制了遗传分析可以在人体中进行的程度。
苍蝇是一个完善的模型动物,以了解分子机制人类疾病。这是因为在类似形式的苍蝇中发现了约75%的人类疾病导致基因。此外,它们很容易与之合作,迅速品种,并且许多工具可以在飞行中操纵任何基因。在苍蝇,潜在的治疗药物可以与食物混合,并易于测试。
发现大部分损伤的线粒体受损的线粒体源自相关但不同的来源 - 邻近的迷宫状内质网(呃)。
呃具有折叠蛋白质的重要作用,使得它们可以在细胞内做出绝大多数工作。细胞识别出错配的蛋白质是危险的。如果存在过多的这些有害蛋白质,细胞停止蛋白质产生。虽然该系统是保护性的,但它也暂停了重要蛋白的制造,而这最终导致神经元的死亡。
为了查明内质网应激是否可能在帕金森氏症中起作用,米格尔·马丁斯博士领导的一个团队分析了带有粉红色或parkin基因突变形式的果蝇。已知pink1和parkin的突变形式会阻止有缺陷的线粒体的处理,从而使神经元失去能量。这些基因在人类中也发生突变,导致这种疾病的遗传版本。就像帕金森氏症患者一样,带有任何一种突变的苍蝇移动得更慢,肌肉也更虚弱。这些昆虫挣扎着飞翔,并且失去了大脑中的多巴胺能神经元——这是帕金森氏症的典型特征。
与普通苍蝇相比,米格尔的团队发现突变体经历了大量的ER压力。突变苍蝇没有像非突变体一样快速地制造蛋白质。它们还具有升高的蛋白质折叠分子BIP水平,这是压力的迹象。
Pink1和Parkin基因的一种功能是有助于降解Mitofusin - 一种将内质网的蛋白质聚集到线粒体上。突变苍蝇具有丰富的该蛋白质。发现突变体与正常苍蝇的静脉有更多的线粒体。因此,研究人员表明ER应力与线粒体的额外核心有关,从而防止去除细胞器的缺陷版本。
具有更多这些系绳的突变苍蝇具有更少的多巴胺能神经元,这可能对脑具有不利影响。通过减少这些系绳的数量,可以防止神经元的丧失。当研究人员在实验上降低了突变体中的mitofusin的量时,落下的时间下降,神经元数再次增加(见图)。尽管线粒体本身仍然有缺陷,但苍蝇的肌肉也保持健康。
这些结果表明,在帕金森中看到的神经变性是ER应激而不是线粒体的一般失效。科学家能够防止突变体中的神经变性不仅通过减少Mitofusin,而且还具有阻断ER应激的影响的化学品。
Miguel Martins博士说:“这项研究挑战当前持有的信仰帕金森病是出现故障的结果线粒体。通过识别和预防疾病模型中的ER压力,我们可以预防神经变性。实验室实验,如此,让我们看看ER压力对帕金森病有什么影响。虽然到目前为止的发现只适用于果蝇,但我们相信进一步的研究可以发现人们的类似干预可能有助于治疗某些形式的帕金森。“
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