帕金森病患者神经元过早衰老的原因

卢森堡大学卢森堡系统生物医学中心 (LCSB) 的研究人员以及康斯坦斯、慕尼黑和波鸿的合作伙伴正在研究 DJ1 (PARK7) 基因缺陷的帕金森病患者神经元过早衰老的原因。遗传缺陷会导致细胞代谢发生变化，这意味着神经元会受到氧化应激，并且大脑中的免疫反应会增强。该研究刚刚发表在科学杂志《疾病神经生物学》上。

帕金森病是第二常见的神经退行性疾病，15% 的病例有遗传原因。大脑黑质中的多巴胺能神经元的过早衰老是导致这种疾病特征的运动症状的原因。然而，这种情况是如何发生的尚不完全清楚。LCSB“代谢组学”研究组组长 Karsten Hiller 教授正在新陈代谢中寻找答案。在当前的研究中，他和他的研究小组研究了一种具有缺陷 DJ1 基因的帕金森病的特定形式。“我们需要适量的 DJ1。虽然在某些形式的癌症中存在过多的 DJ1，但在帕金森病的情况下，神经元没有足够的 DJ1 并死亡，”Hiller 解释道。研究小组仔细研究了缺乏 DJ1 的神经元的代谢，发现两条关键的代谢途径受到影响。“如果没有 DJ1，神经元就无法吸收足够的谷氨酰胺，从而影响丝氨酸的产生。这两种氨基酸对于产生谷胱甘肽非常重要，而谷胱甘肽可用于中和自由基”，该研究的主要作者 Johannes Meiser 博士解释道。“如果没有 DJ1，这种防御机制就无法有效发挥作用，并且会发生氧化应激。这会导致细胞过早老化。”

研究小组还发现 DJ1 基因突变也会对大脑中的其他细胞产生负面影响。当 DJ1 基因有缺陷时，负责大脑免疫反应的小胶质细胞就会变得“过度活跃”。“通常情况下，小胶质细胞只有在大脑中的某些东西需要清理时才会被激活，例如在炎症期间，”希勒解释道。“然而，如果这些细胞持续活跃，正如我们发现的 DJ1 缺陷所发生的那样，就会削弱潜在的神经元。”有趣的是，研究人员不仅能够确定大脑免疫细胞的代谢变化，还能够确定携带突变 DJ1 的帕金森病患者血液中的代谢变化。这可能会在未来带来新的诊断途径。