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错怪它了?导致帕金森病的蛋白,本可以是个好人

科普小知识2022-04-14 13:35:14
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帕金森病是一种影响广泛的疾病。它将导致患者大脑中神经元的死亡,从而降低大脑中多巴胺的水平,并出现一系列相应的症状。不幸的是,我们目前拥有的药物只能缓解患者的症状,不能逆转神经元死亡。甚至帕金森氏病的病因也还没有完全弄清楚。

本周,发表在《科学报告》上的一项研究为我们提供了新的想法。研究人员发现,一种被广泛认为会杀死神经元并“导致”帕金森病的致病蛋白实际上有助于神经元存活。这个看似矛盾的发现也引起了许多人的兴趣。

错怪它了?导致帕金森病的蛋白,本可以是个好人

这种致病蛋白被称为α-突触核蛋白。它们在神经元中积累,形成一种叫做路易体的结构,这种结构不能被细胞降解和破坏。目前的主流观点是,这些路易体在许多痴呆症(包括帕金森病)中扮演着重要角色。知道它们的原因和效果离知道帕金森病的原因不远了。

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▲小鼠帕金森病模型神经元中α-突触核蛋白聚集形成的路易体(照片来源:俄勒冈健康与科学大学)

在这项研究中,科学家决定了解一个问题:α-突触核蛋白出现在神经元的细胞核中。在患病的神经元中,这些致病蛋白将在细胞核外的路易体中积累。这到底是为什么?

由于细胞核是DNA的位置,他们首先怀疑这些蛋白质可能与DNA修复有关。果不其然,α-突触核蛋白与小鼠大脑和人类细胞中一些负责DNA修复的元素位于同一位置,支持了这一推测。

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▲α-突触核蛋白与许多负责DNA修复的成分位于同一位置(照片来源:参考资料

▲激光损伤脱氧核糖核酸(红色箭头)后,α-突触核蛋白迅速移动到脱氧核糖核酸损伤部位

这样,我们对路易尸体的作用有了新的理解。负责这项研究的维韦克·乌尼教授指出,路易斯会将细胞核中的α-突触核蛋白转移到细胞质中,从而大大削弱细胞修复DNA的功能。"失去这些功能可能是杀死神经元细胞的原因."乌尼教授说。

在这项研究的官方新闻稿中,有一个生动的例子:α-突触核蛋白就像工厂里的工人。这些蛋白质在路易体内的积累就像工人离开工厂,在工作时间聚在一起喝咖啡一样。然而,工厂里的机器仍然无人值守,这将导致问题。

“这是人们第一次发现它也有修复DNA的功能,”乌尼教授补充道。“它在细胞存活中起着重要作用。在帕金森氏病中,这种功能似乎已经丧失。”

通过这项研究,科学家希望为帕金森病的治疗提供新的思路。也许阻止α-突触核蛋白离开细胞核形成路易体或者将正常的α-突触核蛋白重新引入细胞核有望改善患者的病情。