有毒的DNA片段可能是引發(fā)帕金森病的原因

一項(xiàng)史無前例的研究表明，受損的線粒體DNA會(huì)引發(fā)連鎖反應(yīng)，這種反應(yīng)可以擴(kuò)散帕金森氏癥以類似于感染的方式對(duì)大腦其他部位的疾病。

線粒體 - 我們細(xì)胞中產(chǎn)生能量的微小細(xì)胞器 - 含有脫氧核糖核酸庫它們自己的，與細(xì)胞核中的染色體分開。

受損的線粒體DNA（mtDNA）可以激活兩種參與免疫系統(tǒng)的蛋白質(zhì)，研究人員發(fā)現(xiàn)這些特定蛋白質(zhì)在帕金森病患者和經(jīng)過工程改造以模擬這種情況的小鼠的大腦中上調(diào)。

研究人員還發(fā)現(xiàn)了另一種蛋白質(zhì) - 在將受損的線粒體DNA傳播到其他神經(jīng)元中起關(guān)鍵作用 - 這可能是開發(fā)預(yù)防帕金森病進(jìn)展的治療方法的新靶點(diǎn)。

來自丹麥和德國的研究小組認(rèn)為，血液測試可以檢測受損的線粒體DNA，作為帕金森病的早期生物標(biāo)志物。

“我們第一次可以證明線粒體，腦細(xì)胞內(nèi)的重要能量生產(chǎn)者，特別是神經(jīng)元，會(huì)受到損傷，導(dǎo)致線粒體DNA的破壞。說丹麥哥本哈根大學(xué)的生物技術(shù)專家Shohreh Issazadeh-Navikas。

“這像野火一樣通過大腦啟動(dòng)和傳播疾病。

過去，研究人員專注于尋找遺傳因素來解釋家庭成員中的帕金森病病例。隨著時(shí)間的推移，很明顯這些因素?zé)o法解釋大多數(shù)患者的情況。

“我們的研究結(jié)果證實(shí)，受損遺傳物質(zhì)線粒體DNA的傳播，”Issazadeh-Navikas說，“導(dǎo)致讓人聯(lián)想到帕金森病的癥狀及其進(jìn)展為癡呆。

研究人員研究了有和沒有帕金森癥狀的人的死后大腦樣本，以查明參與疾病病理學(xué)的分子途徑。

他們發(fā)現(xiàn)兩種蛋白質(zhì)，TLR9和TLR4，在受損mtDNA的擴(kuò)散中被激活，并且這些蛋白質(zhì)在帕金森病患者中上調(diào)。

然后，研究人員使用帕金森病的小鼠模型，在控制這些途徑的基因中誘導(dǎo)突變，以研究mtDNA損傷的作用。

這些小鼠在人類中發(fā)現(xiàn)的已鑒定分子途徑中激活了TLR9和TLR4信號(hào)傳導(dǎo)，并破壞了從神經(jīng)元中排出的mtDNA。然后這可能會(huì)擴(kuò)散到其他神經(jīng)元并引起神經(jīng)毒性。

帕金森病癡呆樣行為癥狀，如神經(jīng)精神、運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知障礙，也在健康小鼠中被誘導(dǎo)，當(dāng)它們將受損的mtDNA注射到大腦中時(shí)。

“來自線粒體的小片段 - 實(shí)際上是DNA - 被釋放到細(xì)胞中，”解釋伊薩扎德-納維卡斯?！爱?dāng)這些受損DNA片段錯(cuò)位時(shí)，它們會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性，促使神經(jīng)細(xì)胞排出這種有毒的線粒體DNA。

健康小鼠的神經(jīng)元損傷也發(fā)生在遠(yuǎn)離注射部位的區(qū)域。似乎受損的mtDNA導(dǎo)致帕金森病癡呆性狀的傳播方式類似于病毒傳播。

通過進(jìn)一步分析，研究人員發(fā)現(xiàn)一種名為Rps3幫助TLR4識(shí)別受損的mtDNA，并有助于從神經(jīng)元中排出有毒片段。

“鑒于腦細(xì)胞的相互聯(lián)系性質(zhì)，這些有毒的DNA片段擴(kuò)散到鄰近和遠(yuǎn)處的細(xì)胞，類似于由隨意篝火引發(fā)的不受控制的森林火災(zāi)，”Issazadeh-Navikas說。說.

“腦細(xì)胞中線粒體DNA的損傷有可能從大腦泄漏到血液中。

該團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行的研究旨在調(diào)查血液中的線粒體DNA損傷檢測，作為疾病進(jìn)展的預(yù)測因子，以期讓我們離了解帕金森氏癥如何在大腦中發(fā)展并發(fā)展為癡呆更近一步。

“這些見解可能為帕金森病的創(chuàng)新治療策略和監(jiān)測方法鋪平道路，”作者說。寫.

該研究已發(fā)表在分子精神病學(xué).

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