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新研究将氧化应激与异常蛋白质的传播联系起来

氧化应激可能是帕金森病中参与的异常蛋白质传播的驱动力。这是德国神经退行性疾病中心(DZNE)研究人员进行实验室研究的结果。该研究结果发表在“临床研究杂志”上。

帕金森病是一种神经退行性疾病,其临床表现包括运动(例如,震颤和运动缓慢)以及非运动(例如,睡眠障碍和抑郁)症状。在微观和病理水平上,该疾病的特征在于异常的神经元内包涵体的积累。它们是由称为“α-突触核蛋白”的蛋白质聚集而形成的。在疾病过程中,这些内含物逐渐出现在各种脑区,导致疾病严重程度的逐渐恶化。这种前进病理背后的机制知之甚少。DZNE科学家的研究现在表明“氧化应激”,即过量和不受控制的活性氧产生,可能在α-突触核蛋白的病理传播中起重要作用。该发现基于小鼠的体内研究和培养细胞中的体外实验。

“氧化应激一直被认为与帕金森病的发病机制有关。然而,我们的工作揭示了一种新的有趣机制,可能将氧化应激与疾病发展联系起来。我们表明,在氧化应激下,α-突触核蛋白倾向于'从一个神经元到另一个神经元的旅行显着增强,从而促进了有害蛋白质种类的交换,病理学的发生以及整个大脑中这种病理的传播,“DZNE高级科学家Donato Di Monte教授说。研究。

他补充说,“尽管在我们的研究中,我们在实验室模型中人工诱导氧化应激,但我们知道帕金森脑中可能会产生有害氧物质的增加。它可能是由多种条件引起的,例如基因突变和环境暴露。可能与衰老过程本身有关,因为一些抵抗氧化应激的细胞机制随着年龄的增长而下降。帕金森症是一种与年龄有关的疾病,很可能使衰老的脑细胞更容易受到氧化应激的病理过程的影响。

实验设定

在一系列实验中,Di Monte及其同事研究了在特定脑区过量产生α-突触核蛋白的小鼠,即背侧延髓,已知是帕金森病中α-突触核蛋白病理的主要靶点。在这种情况下,研究人员能够显示氧化应激,小型α-突触核蛋白聚集体(所谓的低聚物)的形成和神经元损伤。α-突触核蛋白的产生增加也导致其从延髓中的供体神经元“跳跃”到邻近脑区的受体神经元中,所述受体神经元受到进行性α-突触核蛋白积聚和聚集的影响。有趣的是,用百草枯处理小鼠,百草枯是一种产生大量活性氧的化学试剂,从而引发氧化应激,

迪蒙特说:“我们的研究结果支持这样一种假设,即α-突触核蛋白负担增加和氧化应激可能引发恶性循环。”“氧化应激可能促进α-突触核蛋白聚集体的形成,反过来,这可能会加剧氧化应激。从神经元跳跃到神经元,这种毒性过程可能会影响越来越多的大脑区域,导致进行性病理和神经元死亡。”

蛋白质异常

在氧化应激下增强的α-突触核蛋白神经元 - 神经元转移的确切机制尚不完全清楚。然而,Di Monte及其同事进行的更详细的分析,包括体外实验,揭示了由于氧化应激而被氧化和硝化的异常形式的α-突触核蛋白的形成和积累。发现这些异常蛋白质种类特别容易移动并且更容易从供体细胞移动到受体细胞。

“鉴定具有高聚集和扩散倾向的有毒α-突触核蛋白物种具有重要意义,”迪蒙特说。“它们可能成为可能阻止疾病早期发展和/或抵消疾病晚期疾病进展的治疗干预的目标。”

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