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Nature子刊:帕金森症始于出生前?新模型测试出预防药物

根据Cedars-Sinai的新研究,在50岁之前患帕金森症的人可能生来就有失调的脑细胞,而这些脑细胞数十年都未被发现,同时还指出了一种可能有助于纠正这些疾病过程的药物。 &nbs…

根据Cedars-Sinai的新研究,在50岁之前患帕金森症的人可能生来就有失调的脑细胞,而这些脑细胞数十年都未被发现,同时还指出了一种可能有助于纠正这些疾病过程的药物
 

Cedars-Sinai再生医学研究所主任Clive Svendsen博士和项目科学家Nur Yucer博士讨论了多巴胺神经元的显微镜图像。图片来源:Cedars-Sinai
 
当制造多巴胺的大脑神经元受损或死亡时,就会导致帕金森症,随着时间的推移,症状会越来越严重,包括运动迟缓、肌肉僵硬、颤抖和失去平衡。尽管大多数患者在被诊断时年龄在60岁或以上,但约有10%在21至50岁之间。这项新的研究发表在《Nature Medicine》杂志上,重点研究了这些年轻患者。
 

https://doi.org/10.1038/s41591-019-0739-1
 
为了进行这项研究,研究团队从早发帕金森症患者(YOPD)的细胞中生成了特殊的干细胞,称为诱导多能干细胞(iPSC)。该过程使成人血细胞“时光倒流”回到原始胚胎状态,这些iPSC可以产生任何类型的人体细胞,并且在基因上都与患者自身的细胞相同。该团队使用iPSC从每位患者中产生多巴胺神经元,然后将其培养在培养皿中并分析神经元的功能
 
研究人员在培养皿中发现了多巴胺神经元的两个关键异常:一种叫做α-突触核蛋白的积累,这种蛋白质在大多数帕金森症中都存在;溶酶体功能失调,此故障可能导致α-突触核蛋白积聚。使用这种新模型,研究人员看到的是早期帕金森症的最初迹象这些个体的多巴胺神经元可能会在20或30年的时间里继续错误地处理α-突触核蛋白,导致帕金森症状的出现
 

在YOPD中脑多巴胺能(mDA)培养物中,溶酶体α-突触核蛋白的降解特别受到损害
 
研究人员还使用iPSC模型来测试许多可能会逆转这一异常的药物。他们发现,一种被FDA批准用于治疗皮肤癌前病变的药物PEP005可以降低培养皿和小鼠多巴胺神经元中α-突触核蛋白的水平该药物还能抑制他们在患者的多巴胺神经元中发现的另一种异常——一种名为蛋白激酶c的活性酶的水平升高,尽管这种酶在帕金森症中的作用尚不清楚。
 

确认PEP005的作用和机理
 
下一步,研究小组计划研究如何将目前以凝胶形式提供的PEP005输送到大脑,以潜在地治疗或预防帕金森症。该团队还计划进行更多的研究,以确定在早发性帕金森症患者神经元中发现的异常是否也存在于其他形式的帕金森症中。这项技术为研究人员提供了一扇时光之窗,使他们看到多巴胺神经元在患者生命开始时的功能如何,帮助提早发现高危人群并采取早期行动来预防这种疾病。

End

参考资料:

[1] Parkinson’s disease may start before birth

[2] iPSC modeling of young-onset Parkinson’s disease reveals a molecular signature of disease and novel therapeutic candidates

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