科学家指出了帕金森病神经元缺失的关键因素

索尔克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)的研究人员通过对已知基因突变的帕金森病患者的皮肤细胞进行重新编程，发现神经干细胞受损是帕金森病的一个重要因素。这一发现发表在2013年10月17日的《自然》(Nature)杂志网络版上，可能会带来诊断和治疗这种疾病的新方法。

科学家们发现，产生LRRK2酶的基因发生了一种常见的突变，这种酶会使神经干细胞细胞核周围的细胞膜发生变形。破坏核结构会导致这些强大细胞的破坏，以及它们产生功能神经元(如对多巴胺有反应的神经元)的能力下降。

研究人员用帕金森患者的大脑样本检查了他们的实验室发现，发现同样的核膜损伤。

“这一发现有助于解释帕金森病,一直在传统上与产生多巴胺的神经元丢失及随后的运动损伤,可能导致运动功能障碍非机动车和其他常见症状,如抑郁和焦虑,“说胡安·卡洛斯Izpisua Belmonte,索尔克基因表达实验室的教授,领导这项研究的团队。同样，目前的临床试验也在探索神经干细胞移植来弥补多巴胺缺乏症的可能性。我们的工作为使用特定于患者的校正细胞进行类似试验提供了平台。它确定了核的退化是帕金森病中一个先前未知的因素。

尽管研究人员说他们还不知道这些核畸变是导致帕金森病还是帕金森病的后果，但他们说这一发现可能为潜在的新治疗方法提供线索。

例如，他们能够使用靶向基因编辑技术来纠正患者核干细胞的突变。这种基因矫正修复了核膜的紊乱，提高了神经干细胞的整体存活率和功能。

它们还能通过化学方法抑制对细胞核的损伤，产生与基因校正相同的结果。贝尔蒙特说:“这为有这种基因突变的帕金森症患者的药物治疗打开了大门。”

他补充说，这项新发现还可能帮助临床医生更好地诊断这种形式的帕金森病。他说:“由于患者样本的显著外观，核变形参数可能会增加帕金森病的诊断特征库。”

该研究小组包括来自中国、西班牙、加州大学圣地亚哥分校和斯克里普斯研究所的科学家，他们利用人类诱导多能干细胞(iPSCs)进行了研究。这些细胞与自然干细胞(如胚胎干细胞)相似，只是它们是从成体细胞中提取的。贝尔蒙特说，由于这些细胞的移植潜力，即它们可以转化为需要替换的组织，它们的产生提高了生物医学领域的期望，但它们也提供了特殊的研究机会。

他说:“我们可以用这些细胞来模拟疾病，这是传统研究方法无法做到的，比如建立细胞系、原始培养和动物模型。”

在这项研究中，研究人员使用了取自具有LRRK2突变的帕金森病患者的皮肤成纤维细胞，并将其重新编程为iPSC干细胞，并将其发展成神经干细胞。

然后，通过使用一种方法来模拟当这些神经干细胞老化时会发生什么，他们发现老年帕金森病神经干细胞越来越多地显示出变形的核包膜和核结构。贝尔蒙特说:“这意味着，随着时间的推移，LRRK2突变会影响神经干细胞的细胞核，阻碍它们的存活和产生神经元的能力。”

他说:“据我们所知，由于LRRK2异常，人类神经干细胞在帕金森病的病理过程中首次受到影响。”“在这些重新编程技术发展之前，对人类神经干细胞的研究很难进行，因为它们需要直接从大脑中分离出来。”

贝尔蒙特推测，LRRK2突变导致的神经干细胞池功能失调，可能会导致与这种帕金森氏症相关的其他健康问题，如抑郁、焦虑和无法察觉气味。最后，贝尔蒙特说，研究表明，这些重新编程技术对于模拟由衰老引起的疾病和功能障碍非常有用。