Nature:肠道感染会引发帕金森病?

科技工作者之家 2019-07-18

来源:中国生物技术网

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北京时间7月18日,发表在《Nature》上的一项最新研究表明,肠道感染可以在缺乏与人类疾病相关基因的小鼠模型中,导致类似帕金森病(PD)的病理学。该研究由来自加拿大蒙特利尔大学、蒙特利尔神经学研究所和麦吉尔大学的联合科学家团队共同完成。

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这一发现扩展了该研究团队的近期工作,表明PD与自身免疫之间的关系,为治疗策略提供了新的途径。

从1990年到2016年,全世界PD患者的数量多了一倍多,从250万增加到610万。一个相对保守的预测是,到2050年左右,全球范围内的患者人数将在翻一番,达到1200多万。

已知大约10%的PD病例是由于编码PINK1和Parkin等蛋白质的基因突变所致。这些蛋白质与线粒体有关,具有这些突变的患者会在更早的年龄发展为PD。然而,在小鼠模型中,相同的突变不会产生疾病症状,这使许多研究人员得出结论,即小鼠可能不适合PD的研究。

该研究联合通讯作者、蒙特利尔大学的神经学家Louis-Eric Trudeau教授和蒙特利尔神经研究所的Heidi McBride教授是PD研究领域的两名专家。他们认为这项新研究的发现可能解释了这种差异:动物通常被饲养在无菌设施中,这些条件不能代表经常暴露于传染性微生物中的人类。

同为联合通讯作者的麦吉尔大学微生物学家Samantha Gruenheid教授相信,感染与PD之间的联系将刺激对与疾病起源相关免疫反应的进一步研究,从而使研究人员能够开发和测试新的治疗方法。

PD是由大脑中一组称为多巴胺能神经元的进行性死亡引起的。这种神经元的丧失是PD患者中观察到的典型运动症状的原因,包括震颤和僵硬。但导致多巴胺能神经元死亡的原因仍未查明。

Trudeau说:“大多数现有的PD模型都是基于这样一种理念,即神经元的死亡是由于其内部有毒物质的积聚。然而,这并不能解释这样一个事实,即PD病理学在患者出现运动障碍几年前就开始出现,并且神经元明显减少。

这一现象的原因可以用这项最新研究的结果来解释。该研究团队已经证明,在缺乏与PD相关基因的小鼠中,感染导致幼鼠轻微肠道症状的细菌足以在这些动物晚年时引发类似PD的症状。这种类似PD的症状可以通过使用L-DOPA(一种治疗PD的药物)暂时逆转。

联合通讯作者、蒙特利尔大学医院研究中心的免疫学家Michel Desjardins和第一作者Diana Matheoud指出,在正常小鼠中,免疫系统对肠道感染做出了正确的反应。然而,在缺乏与帕金森症相关PINK1基因的小鼠中,免疫系统过度反应,并触发了“自身免疫”,这一过程导致免疫系统攻击机体中的健康细胞。这项刚刚发表的最新研究结果表明,多巴胺能神经元的死亡并非死于毒素积累,而是与免疫细胞有关。

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图片来源:《Nature》

在被感染的突变小鼠中,自身反应毒性T淋巴细胞存在于大脑中,并能攻击培养皿中的健康神经元。Matheoud和微生物学研究生Tyler Cannon强调这样一个事实:这些结果强烈表明,某些形式的PD是一种自身免疫性疾病,可能在患者出现疾病症状前的几年内开始在肠道发生,即肠道感染可以作为PD的触发事件。该研究突出了预防性治疗存在时间窗的事实。

来源:biotech-china 中国生物技术网

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