Stem Cell Rep:科學家有望利用一種細胞循環工具來治療帕金森疾病

2020-12-15 生物谷

2020年9月5日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，一篇發表在國際雜誌Stem Cell Reports上的研究報告中，來自約翰霍普金斯大學等機構的科學家們通過研究深入分析了細胞中循環線粒體的分子機器，旨在闡明如何提升這種產生能量結構（線粒體）的產量，研究者表示，線粒體出現問題是帕金森疾病發生的一個關鍵方面，研究人員重點對神經元進行了研究，神經元細胞能夠釋放一種名為多巴胺的化學信使分子，這種所謂的多巴胺能神經元（dopamine neurons）與機體參與獎懲和動力的加工行為密切相關，但其似乎還參與到了機體的運動過程中去。

圖片來源：University of Wisconsin-Madison College of Agricultural and Life Sciences

震顫、肌肉僵硬和其它運動問題在帕金森疾病中非常常見，如今美國大約有100萬名帕金森疾病患者。為了研究神經元與帕金森疾病發生之間的關聯，研究人員最近開發出了多種工具，其中就包括一種新型的螢光探針，其能輕鬆識別新產生的以及老化的線粒體；與其它細胞一樣，多巴胺能神經元能夠維持一種質量控制過程，幫助降解老化、磨損的線粒體並製造新的線粒體，長期以來科學家們一直知道，功能失常的線粒體主要存在於多巴胺能神經元中，此外研究者還發現，名為PARKIN的基因還與遺傳性的帕金森疾病發生相關，這類帕金森疾病一般在個體40歲甚至更年輕時發生。

為了更好地理解基因的行為機制，研究人員分析了缺少PARKIN基因的人類多巴胺能神經元，以及衍生自胚胎幹細胞和帕金森疾病患者體內的多巴胺能神經元，這些神經元均失去了製造新型、功能完整線粒體的能力；研究者注意到，線粒體功能失調且失去PARKIN基因的神經元中PARIS基因會處於過度激活狀態，該基因與線粒體的調節直接相關，當研究者對神經元進行遺傳工程化修飾移除PARIS和PARKIN基因後，這些神經元依然會持續製造新的線粒體，而且會持續移除老化的線粒體（儘管程度較輕）。

攜帶過度激活狀態PARIS基因的細胞會失去製造新型線粒體的能力，而PARIS活性較低的神經元細胞則會很輕鬆地製造線粒體，同時還會對老化線粒體的移除產生一些效應，這似乎就表明，新線粒體的產生對於多巴胺能神經元的維護和生存至關重要。最後研究者Dawson表示，利用特殊藥物靶向作用PARIS來降低其表達蛋白的水平或有望作為一種新方法來治療帕金森疾病患者。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Manoj Kumar，Jesús Acevedo-Cintrón，Aanishaa Jhaldiyal, et al. Defects in Mitochondrial Biogenesis Drive Mitochondrial Alterations in PARKIN-Deficient Human Dopamine Neurons, Stem Cell Reports (2020). doi：10.1016/j.stemcr.2020.07.013

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