有毒的DNA片段可能是引發帕金森病的原因

一項史無前例的研究表明，受損的線粒體DNA會引發連鎖反應，這種反應可以擴散帕金森氏癥以類似于感染的方式對大腦其他部位的疾病。

線粒體 - 我們細胞中產生能量的微小細胞器 - 含有脫氧核糖核酸庫它們自己的，與細胞核中的染色體分開。

受損的線粒體DNA（mtDNA）可以激活兩種參與免疫系統的蛋白質，研究人員發現這些特定蛋白質在帕金森病患者和經過工程改造以模擬這種情況的小鼠的大腦中上調。

研究人員還發現了另一種蛋白質 - 在將受損的線粒體DNA傳播到其他神經元中起關鍵作用 - 這可能是開發預防帕金森病進展的治療方法的新靶點。

來自丹麥和德國的研究小組認為，血液測試可以檢測受損的線粒體DNA，作為帕金森病的早期生物標志物。

“我們第一次可以證明線粒體，腦細胞內的重要能量生產者，特別是神經元，會受到損傷，導致線粒體DNA的破壞。說丹麥哥本哈根大學的生物技術專家Shohreh Issazadeh-Navikas。

“這像野火一樣通過大腦啟動和傳播疾病。

過去，研究人員專注于尋找遺傳因素來解釋家庭成員中的帕金森病病例。隨著時間的推移，很明顯這些因素無法解釋大多數患者的情況。

“我們的研究結果證實，受損遺傳物質線粒體DNA的傳播，”Issazadeh-Navikas說，“導致讓人聯想到帕金森病的癥狀及其進展為癡呆。

研究人員研究了有和沒有帕金森癥狀的人的死后大腦樣本，以查明參與疾病病理學的分子途徑。

他們發現兩種蛋白質，TLR9和TLR4，在受損mtDNA的擴散中被激活，并且這些蛋白質在帕金森病患者中上調。

然后，研究人員使用帕金森病的小鼠模型，在控制這些途徑的基因中誘導突變，以研究mtDNA損傷的作用。

這些小鼠在人類中發現的已鑒定分子途徑中激活了TLR9和TLR4信號傳導，并破壞了從神經元中排出的mtDNA。然后這可能會擴散到其他神經元并引起神經毒性。

帕金森病癡呆樣行為癥狀，如神經精神、運動和認知障礙，也在健康小鼠中被誘導，當它們將受損的mtDNA注射到大腦中時。

“來自線粒體的小片段 - 實際上是DNA - 被釋放到細胞中，”解釋伊薩扎德-納維卡斯。“當這些受損DNA片段錯位時，它們會對細胞產生毒性，促使神經細胞排出這種有毒的線粒體DNA。

健康小鼠的神經元損傷也發生在遠離注射部位的區域。似乎受損的mtDNA導致帕金森病癡呆性狀的傳播方式類似于病毒傳播。

通過進一步分析，研究人員發現一種名為Rps3幫助TLR4識別受損的mtDNA，并有助于從神經元中排出有毒片段。

“鑒于腦細胞的相互聯系性質，這些有毒的DNA片段擴散到鄰近和遠處的細胞，類似于由隨意篝火引發的不受控制的森林火災，”Issazadeh-Navikas說。說.

“腦細胞中線粒體DNA的損傷有可能從大腦泄漏到血液中。

該團隊正在進行的研究旨在調查血液中的線粒體DNA損傷檢測，作為疾病進展的預測因子，以期讓我們離了解帕金森氏癥如何在大腦中發展并發展為癡呆更近一步。

“這些見解可能為帕金森病的創新治療策略和監測方法鋪平道路，”作者說。寫.

該研究已發表在分子精神病學.

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