科学家们取得了可能“改变生活”的突破性发现，这可能为治疗帕金森病的新药物铺平道路。
专家们几十年来一直知道PINK1蛋白与帕金森病直接相关——这是世界上增长最快的神经退行性疾病。直到现在，还没有人看到人类PINK1的样子，或者它是如何附着在细胞内的受损线粒体表面，以及如何被激活的。
但科学家们现在已经发现了这种突变是如何启动的，并可以开始利用这些知识找到一种方法来关闭它并减缓病情的发展。澳大利亚沃尔特和伊丽莎霍尔研究所（Walter and Eliza Hall Institute）帕金森病研究中心的研究人员解决了这个长期存在的谜团。
发表在《科学》杂志上的研究结果首次揭示了PINK1的结构及其如何与线粒体（细胞的能量工厂）结合并阻止其正常运作。
帕金森病可能需要数年甚至数十年才能确诊。通常与震颤有关，该病有近40种症状，包括认知障碍、言语问题、体温调节和视力问题。这种神经系统疾病影响约15.3万英国人。目前尚无治愈帕金森病的方法，尽管药物、物理治疗和手术可以帮助管理症状。一些帕金森病患者每天需要服用超过20片药物来控制病情。
帕金森病的一个标志是脑细胞死亡。大约每分钟有50万个细胞死亡并被替换。然而，与其他细胞不同，当脑细胞死亡时，它们被替换的速度非常低。
当线粒体受损时，它们停止产生能量并释放毒素到细胞中。在健康的人体内，受损的线粒体会通过一个称为线粒体自噬的过程被清除。而在患有帕金森病且存在PINK1突变的人体内，线粒体自噬过程不再正确运行，毒素会在细胞中积累，最终导致细胞死亡。脑细胞需要大量能量，对这种损伤特别敏感。
特别是，PINK1与年轻型帕金森病有关，这种疾病影响50岁以下的人。尽管已知这种联系，研究人员之前无法可视化这种蛋白质或了解其工作原理。
“这是帕金森病研究中的一个重要里程碑。能够最终看到PINK1并理解它如何附着在线粒体上是非常令人难以置信的，”该研究的通讯作者大卫·科曼德教授说。“我们的结构揭示了许多新的方法来改变PINK1，基本上是将其激活，这将彻底改变帕金森病患者的生活。”
该研究的主要作者西尔维·卡莱加里博士表示，PINK1的工作分为四个不同的步骤，其中前两个步骤以前从未见过。首先，PINK1感知线粒体损伤。然后，它附着在受损的线粒体上。一旦附着，它会与一种名为Parkin的蛋白质结合，从而使受损的线粒体被回收。
“这是我们第一次看到人类PINK1附着在受损线粒体表面，并揭示了一个令人惊讶的蛋白质阵列作为对接位点。我们还首次看到了帕金森病患者中存在的突变如何影响人类PINK1，”卡莱加里博士说。
长期以来，人们一直认为可以将PINK1作为潜在药物疗法的目标，但由于PINK1的结构及其如何附着在受损线粒体上未知，这一目标尚未实现。
研究团队希望利用这些知识找到一种药物来减缓或停止具有PINK1突变的帕金森病患者的病情进展。
英国的研究人员也认为这一发现可能会带来更好的药物设计。神经学家理查德·埃利斯博士说：“这是理解PINK1在帕金森病中影响的关键一步。这些观察结果可能有望为减缓帕金森病的进展创造新的机会。”
Life Arc的研究科学家赵志博士说：“全面了解这些方面可能会为加速帕金森病及其他神经退行性疾病的药物发现提供重要机会。”
帕金森病英国研究传播经理贝基·琼斯说：“长期以来，PINK1的变化与帕金森病有关，而编码这种蛋白质的基因中的特定突变会导致罕见的遗传形式的帕金森病。这项研究有助于我们了解PINK1变化如何导致帕金森病患者多巴胺生成脑细胞的损伤。这一知识解锁了未来更好的药物设计和发现能够减缓甚至停止帕金森病进展的治疗方法的可能性。这非常重要，因为尽管帕金森病是世界上增长最快的神经系统疾病，但我们目前还没有任何药物能够做到这一点。”
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