帕金森病中发现的早期突触功能障碍

帕金森病中发现的早期突触功能障碍
LRRK2患者来源的多巴胺能神经元显示突触缺陷。健康人的神经元在突触末端显示正常的突触囊泡密度(上图),而LRRK2患者显示稀疏和增大的囊泡(星号,下图)表明突触功能缺陷。信贷:西北大学

美国西北医学院的科学家发现了一种导致帕金森氏症患者神经退行性变的细胞机制美国国家科学院院刊

Dimitri Krainc,医学博士,主席,Aaron Montgomery Ward神经学教授,是该研究的资深作者,该研究显示了缺陷突触囊泡内吞作用和有毒氧化物质的积累之间的联系

Krainc之前的研究表明,当氧化多巴胺在大脑中积累时,它已经被证明会介导含有多巴胺的神经元的死亡,导致帕金森病患者常见的运动症状科学。人们自然会失去随着年龄的增长,PD患者会失去大量的这些神经元,而剩下的细胞不再能够弥补大脑功能的损失,从而导致疾病。

“在我们之前的工作中,我们发现氧化的多巴胺对神经元是有毒的,”Krainc说,他也是神经遗传学中心的主任。“在这篇论文中,我们进一步解释了这种氧化多巴胺是如何在帕金森氏症患者的神经元突触末梢形成的。”

当一种叫做生长素的蛋白质被另一种蛋白质(LRRK2的突变形式)失调时,这个过程就开始了。通常情况下,生长素调节突触囊泡内吞作用的过程,这是神经元用来补充相互交流所需的化学信号的一种机制。

在目前的研究中,科学家发现LRRK2的突变导致生长素功能失调,从而导致突触囊泡内吞功能受损。这表现为在突触泡中低效地包装多巴胺,并最终在帕金森神经元中积累多巴胺。

这一“额外的”多巴胺池可以迅速氧化,并对多巴胺有毒根据这项研究,美国是世界上最大的城市。

Krainc说:“这些发现表明,对功能失调的突触前终末进行早期治疗干预,可以防止多巴胺氧化的下游毒性作用和帕金森病的神经退行性变。”

此外,这些帕金森病遗传形式的研究有助于确定散发性和家族性帕金森病发病机制中的汇聚通路,突出了研究这种细胞机制以确定治疗的特定靶点的重要性。

“这项研究是帕金森氏症的遗传原因如何帮助我们理解的另一个例子开发和重点在哪里,以确定药物开发的关键途径和目标,”Krainc说。


进一步探索

在帕金森氏症早期使用抗氧化剂治疗可能会阻止退化并改善神经元功能

更多信息:Maria Nguyen等人。生长素LRRK2磷酸化介导帕金森病患者多巴胺能神经元突触缺陷美国国家科学院院刊(2018)。DOI: 10.1073 / pnas.1717590115
所提供的西北大学
引用:帕金森病中发现的早期突触功能障碍(2018年5月24日),2021年4月26日从//www.puressens.com/news/2018-05-early-synaptic-dysfunction-parkinson-disease.html检索
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