帕金森病的特征是大脑运动控制区域中多巴胺生成神经元的死亡。如今,科学家发现了这些关键脑细胞受损的新证据。
美国格莱斯顿神经疾病研究所的研究人员基于动物模型的前期研究(显示神经元死亡时幸存细胞会加倍工作),利用基因改造小鼠验证了"神经元剧烈超负荷活动可能造成初始损伤"的理论。实验表明,当药物持续数天人为刺激实验动物大脑中的多巴胺神经元时,这些细胞逐渐退化并死亡——特别发生在运动控制核心区域黑质。
"帕金森病研究领域的核心问题一直是:为何最易受疾病影响的细胞会死亡?"神经科学家肯·中村指出,"解答这个问题将帮助我们理解疾病成因,并指向新的治疗方向。"
研究团队在小鼠大脑中超活跃多巴胺神经元中发现钙生成变化(Rademacher等,《eLife》,2025)。与普遍神经元死亡现象类似,目前尚不明确过度工作的细胞损失究竟是帕金森病的诱因,还是疾病发展的结果,可能两者兼有。研究者推测,环境与遗传因素的复杂交互或是神经元"超频"的初始原因,这有待进一步探究。
通过对小鼠大脑的深度分析,团队发现"高负荷运转"的神经元表现出钙水平异常,以及多巴胺代谢与钙调节相关基因表达改变。对早期帕金森病患者脑细胞的进一步检验显示相似模式:钙调节与多巴胺生成相关通路出现紊乱,仿佛细胞健康的应激反应被系统性下调。
"面对慢性激活状态,我们推测神经元可能通过减少多巴胺产量来规避过量多巴胺的毒性,"格莱斯顿神经疾病研究所神经科学家卡特琳娜·拉德马赫解释道,"但随着时间推移,神经元最终死亡,导致支撑运动的脑区多巴胺水平严重不足。"
研究者提出存在恶性循环机制:超活跃神经元死亡后,幸存神经元为代偿而更加活跃,如同灯泡过亮烧毁。此前解释帕金森病中多巴胺神经元死亡的原因多样,从线粒体(细胞内能量源)功能障碍到有害蛋白团块形成不等。如今这个新假说亟待深入验证——若能证实其确为疾病启动或加速的关键,下一步将聚焦阻断策略。
"这令人振奋地表明:通过药物或深脑刺激调节脆弱神经元的活动模式,可能保护它们并延缓疾病进展,"中村补充道。
该研究成果已发表于《eLife》期刊。
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