一項新的小鼠研究揭示了更多證據(jù)表明帕金森氏病起源于腸道，然后通過身體的神經(jīng)元進入大腦。該研究由約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)研究所的研究人員于2019年6月發(fā)表在“神經(jīng)元”雜志上，該研究使用小鼠獲得更準確的方法來測試可能阻礙疾病進展的帕金森氏癥治療方法。

帕金森病是一種進行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其中大腦因大腦中被稱為黑質(zhì)的神經(jīng)細胞喪失而受損。多巴胺水平的降低是導(dǎo)致該病癥特征的許多癥狀的原因，其包括不自主的震顫，緩慢的運動和僵硬的肌肉。心理癥狀也可能存在，包括抑郁，焦慮，記憶和平衡問題。

人們還認為，帕金森病是由腦細胞中錯誤折疊的蛋白質(zhì)α-突觸核蛋白的積聚引起的。由于大量蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，神經(jīng)組織死亡并導(dǎo)致稱為路易體的死腦物質(zhì)積聚。運動喪失和認知問題是由腦細胞的這種喪失引起的。

帕金森病的癥狀通常只在大約80%的黑質(zhì)神經(jīng)細胞丟失時出現(xiàn)，但神經(jīng)細胞丟失的確切原因尚未確定。目前的研究表明，遺傳變化和某些環(huán)境因素可能會引發(fā)疾病的發(fā)展。

這是德國神經(jīng)解剖學(xué)家Heiko Braak在2003年進行的帕金森病研究，該研究顯示了控制腸道的中樞神經(jīng)系統(tǒng)部分中錯誤折疊的α-突觸核蛋白的積累。

約翰斯·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)學(xué)副教授Hanseok Ko博士說，α-突觸核蛋白的積累與帕金森病的早期癥狀如便秘有關(guān)。在Braak的研究中，他提出帕金森氏病通過連接腸道和大腦的神經(jīng)進行，將過程比作爬梯子。

對于這項新研究，研究人員將25微克合成錯誤折疊的α-突觸核蛋白注入健康小鼠的腸道。在注射后一，三，七和十個月后，研究人員取樣并分析小鼠腦組織。在10個月的時間里，研究人員發(fā)現(xiàn)了證據(jù)表明，α-突觸核蛋白開始積聚迷走神經(jīng)與腸道相連，然后擴散到整個大腦。

這些發(fā)現(xiàn)進一步證明了腸道在帕金森病中的作用，并為我們提供了一個從一開始就研究疾病進展的模型。這是該領(lǐng)域令人興奮的發(fā)現(xiàn)，并為該疾病的早期干預(yù)提供了目標(biāo)。“

Ted Dawson，醫(yī)學(xué)博士，博士，約翰霍普金斯大學(xué)細胞工程研究所所長，約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)學(xué)教授

該實驗是對越來越多的證據(jù)的回應(yīng)，這些證據(jù)已經(jīng)表明帕金森氏病在腸道中發(fā)展并傳播到大腦，然后神經(jīng)損傷開始。

在他們最初的實驗后，研究人員手術(shù)切割了一組小鼠的迷走神經(jīng)，并注入了錯誤折疊的α-突觸核蛋白。七個月后，研究人員對小鼠進行了檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)那些迷路神經(jīng)切斷的患者與未切除迷走神經(jīng)的小鼠相比，沒有出現(xiàn)細胞死亡的跡象。研究人員專注于錯誤折疊的蛋白質(zhì)是否能沿迷走神經(jīng)，俗稱10旅游日顱神經(jīng)，顱神經(jīng)的時間最長，最復(fù)雜的。迷走神經(jīng)從大腦穿過面部和胸部延伸到腹部，其食道分支控制胃和小腸中的不自主肌肉等。

道森解釋說，切開的迷走神經(jīng)似乎可以阻止錯誤折疊的蛋白質(zhì)進入大腦。

還研究了與小鼠中切斷的迷走神經(jīng)相關(guān)的行為變化，將小鼠分成三組：注射錯誤折疊蛋白的小鼠，迷走神經(jīng)切斷的小鼠并注射錯誤折疊的蛋白，以及未接受任何注射的對照小鼠或手術(shù)切斷迷走神經(jīng)。

筑巢和探索新環(huán)境是典型的小鼠行為，在識別物種中的帕金森癥狀時進行研究。

最初，研究人員發(fā)現(xiàn)注射了錯誤折疊的α-突觸核蛋白的小鼠七個月后不能建立良好的巢，這表明對運動控制有一些損害。它們構(gòu)建巢的能力在0到6的范圍內(nèi)得分，與健康小鼠相比，具有錯誤折疊蛋白的小鼠產(chǎn)生的得分始終較低。

具有錯誤折疊蛋白質(zhì)的小鼠得分低于1，而具有迷走神經(jīng)切斷的小鼠組和對照組通常在筑巢時得分為3或4。有趣的是，大多數(shù)小鼠都使用了所有2.5克的筑巢材料。然而，注射錯誤折疊的α-突觸核蛋白的小鼠使用不到半克的筑巢材料。這表明小鼠的精細運動控制能力隨著疾病進展而惡化，如Ko所解釋的。

第三項實驗表明，放置在大型開放式盒子中的健康小鼠對于探索新環(huán)境更加開放，而具有錯誤折疊的α-突觸核蛋白的小鼠表現(xiàn)出更高的焦慮水平，并且不太可能遠離盒子的角落。該實驗用于分析人類常見的癥狀，其中焦慮水平隨疾病進展而增加。

切斷迷走神經(jīng)的小鼠花20到30分鐘探索新環(huán)境，特別是在盒子的中心。然而，注射了α-突觸核蛋白的小鼠，其迷走神經(jīng)完好無損，花了五分鐘探索盒子的中央?yún)^(qū)域，選擇靠近邊緣。

該研究證明，錯誤折疊的蛋白質(zhì)可以通過迷走神經(jīng)作為通往大腦的途徑從小鼠的腸道傳播到大腦。通過切斷迷走神經(jīng)，帕金森病的癥狀顯著減少，這可能有助于預(yù)防疾病的神經(jīng)衰退。

“這是該領(lǐng)域的一個令人興奮的發(fā)現(xiàn)，并提出了早期干預(yù)疾病的目標(biāo)，”道森說。

該研究的下一步包括探索迷走神經(jīng)的哪一部分使錯誤折疊的蛋白質(zhì)進入大腦，以及研究防止這種情況發(fā)生的方法。