帕金森病是一種神經(jīng)退行性疾病，其特征是破壞特定的神經(jīng)元群：多巴胺能神經(jīng)元。這些神經(jīng)元的退化阻止了控制特定肌肉運(yùn)動(dòng)的信號(hào)的傳遞，并導(dǎo)致震顫、不自主的肌肉收縮或這種病理特征的平衡問(wèn)題。日內(nèi)瓦大學(xué) (UNIGE) 的一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用果蠅作為研究模型，研究了這些多巴胺能神經(jīng)元的破壞?？茖W(xué)家們?cè)诠壓屠鲜笊砩习l(fā)現(xiàn)了一種關(guān)鍵蛋白質(zhì)，它對(duì)這種疾病具有保護(hù)作用，可能成為一種新的治療靶點(diǎn)。這項(xiàng)工作可以在Nature Communications雜志上閱讀。
除了涉及單個(gè)基因的罕見形式外，大多數(shù)帕金森病病例是由多種遺傳和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素之間的相互作用引起的。然而，疾病發(fā)作的一個(gè)共同因素是多巴胺能神經(jīng)元中的線粒體功能障礙。細(xì)胞內(nèi)的這些小工廠負(fù)責(zé)產(chǎn)生能量，但也負(fù)責(zé)在細(xì)胞受損時(shí)激活細(xì)胞的自毀機(jī)制。
UNIGE 理學(xué)院遺傳學(xué)與進(jìn)化系教授 Emi Nagoshi 的實(shí)驗(yàn)室使用果蠅或果蠅來(lái)研究多巴胺能神經(jīng)元退化的機(jī)制。她的團(tuán)隊(duì)對(duì) Fer2 基因特別感興趣，該基因的人類同源物編碼一種蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)控制許多其他基因的表達(dá)，其突變可能通過(guò)尚未完全了解的機(jī)制導(dǎo)致帕金森病。
在之前的一項(xiàng)研究中，這個(gè)科學(xué)團(tuán)隊(duì)證明了 Fer2 基因的突變會(huì)導(dǎo)致果蠅出現(xiàn)帕金森病樣缺陷，包括運(yùn)動(dòng)開始的延遲。他們還觀察到多巴胺能神經(jīng)元線粒體形狀的缺陷，類似于在帕金森病患者中觀察到的缺陷。
保護(hù)神經(jīng)元
由于缺乏 Fer2 會(huì)導(dǎo)致類似帕金森病的病癥，研究人員測(cè)試了是否——相反——細(xì)胞中 Fer2 含量的增加可能具有保護(hù)作用。當(dāng)蒼蠅暴露于自由基時(shí)，它們的細(xì)胞會(huì)經(jīng)歷氧化應(yīng)激，從而導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元的退化。然而，科學(xué)家們能夠觀察到，如果果蠅過(guò)量產(chǎn)生 Fer2，氧化應(yīng)激不再對(duì)果蠅產(chǎn)生任何有害影響，從而證實(shí)了其保護(hù)作用的假設(shè)。
“我們還確定了受 Fer2 調(diào)控的基因，這些基因主要參與線粒體功能。因此，這種關(guān)鍵蛋白似乎通過(guò)控制線粒體的結(jié)構(gòu)及其功能，在對(duì)抗果蠅多巴胺能神經(jīng)元的退化方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用， ” 遺傳與進(jìn)化系研究員、該研究的第一作者 Federico Miozzo 解釋道。
新的治療靶點(diǎn)
為了確定 Fer2 是否在哺乳動(dòng)物中發(fā)揮相同作用，生物學(xué)家在小鼠多巴胺能神經(jīng)元中創(chuàng)建了 Fer2 同源物的突變體。與蒼蠅一樣，他們觀察到這些神經(jīng)元的線粒體異常以及老年小鼠的運(yùn)動(dòng)缺陷。“我們目前正在測(cè)試 Fer2 同源物在小鼠中的保護(hù)作用，與在蒼蠅中觀察到的結(jié)果相似的結(jié)果將使我們能夠?yàn)榕两鹕』颊呖紤]一個(gè)新的治療靶點(diǎn)，”Nagoshi 總結(jié)道。
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