西北醫(yī)學家發(fā)現(xiàn)了一種新的大腦現(xiàn)象，可以解釋神經(jīng)退行性疾病的早期發(fā)展。這種疾病體現(xiàn)在ALS等疾病上，可影響行走、說話等隨意的肌肉運動。
這一發(fā)現(xiàn)如此新穎，以至于科學家需要用一個新詞來描述它：線粒體自噬，這是患病的上運動神經(jīng)元中自毀線粒體的集合，在很小的時候就開始從內(nèi)部分解。大腦中的上運動神經(jīng)元負責誘導(dǎo)肌肉運動和放松，是神經(jīng)退行性疾病中最早分解的神經(jīng)元之一。
這項研究將于11月7日發(fā)表在《細胞神經(jīng)科學前沿》雜志上。
這種現(xiàn)象主要在TDP-43病理學中觀察到，這是在神經(jīng)退行性疾病中觀察到的最常見的病理學之一，并且可以在90%以上的ALS病例中看到。當人體出現(xiàn)一種病理狀態(tài)時，表明存在一些問題或功能異常。
西北大學費恩伯格醫(yī)學院分校神經(jīng)病學副教授Hande Ozdinler說：“我認為我們已經(jīng)找到了導(dǎo)致神經(jīng)元未來易受退化影響的罪魁禍首：自殺的線粒體?！痹诩膊〉脑缙冢€粒體基本上是滿的。這種情況選擇性地發(fā)生在神經(jīng)元中，并在患者的大腦中迅速退化。"
這項研究的主要作者，穆凱什高塔姆，是中國西北地區(qū)長期游泳(ALS)項目Ellen Blakeman的研究員，他說：“這種退化比以前認為的要早得多。”
科學家利用一種叫做免疫偶聯(lián)電子顯微鏡的方法，研究了易患病神經(jīng)元中的錯誤細胞事件。在分析了200多個神經(jīng)元后，他們只觀察到患病神經(jīng)元中的線粒體自我破壞，尤其是在TDP-43的病理背景下。
線粒體是細胞的動力源，可以在細胞內(nèi)產(chǎn)生和維持能量。在患病的上運動神經(jīng)元中，線粒體首先因伸長而自毀，然后形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，直至最終由內(nèi)而外分解。
這是一種前所未見的退化，與之前描述的線粒體退化階段不同。
這項研究分析了三只15天大的肌萎縮側(cè)索硬化癥小鼠模型的上運動神經(jīng)元中的線粒體，相當于人類幼兒。雖然這項研究是在小鼠身上進行的，但Ozdinler和她的團隊已經(jīng)反復(fù)表明，即使在不同的物種中，上層神經(jīng)元在細胞水平上幾乎是相同的，尤其是在TDP-43的病理背景下。
Ozdinler說，這些自毀的線粒體可能成為未來ALS和其他影響人類運動的神經(jīng)退行性疾病藥物治療的目標。他們目前正與制藥公司合作，研究用于人類線粒體疾病患者的藥物是否真的能改善患病運動神經(jīng)元的健康。
“目前市場上許多針對線粒體健康和完整性的藥物很可能會被重復(fù)使用，并在未來被考慮用于神經(jīng)退行性疾病，”O(jiān)dingler說?！耙苍S我們不需要重新發(fā)明輪子來治療ALS和其他神經(jīng)退行性疾病。
“為了克服神經(jīng)退化，我們需要改善線粒體的健康和穩(wěn)定性。如果我們盡快改善線粒體的健康，我們甚至可能消除蛋白質(zhì)聚集體的形成，這是在許多疾病中廣泛觀察到的病理現(xiàn)象。”
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