帕金森病是一种以运动功能受损和身体平衡感为特征的神经退行性疾病。

其症状源于脑细胞损伤和死亡，也是路易体痴呆（DLB）的神经退行性疾病特征。

DLB既具有帕金森病的运动功能受损，又具有阿尔茨海默病特征性的记忆丧失和其他类型的认知功能下降。

患有帕金森氏病的人也可能患有一种称为“ 帕金森病痴呆症 ” 的痴呆症。

在所有这些疾病中，称为“α-突触核蛋白”的蛋白质的错误折叠 - 错误结构 - 导致形成干扰脑细胞健康功能的沉积物。

 

通常，这些形式存在于海马体中的神经元中，大脑区域在学习过程中起着关键作用，并且记忆形成和回忆。

尽管已知错误折叠的α-突触核蛋白聚集体最终导致脑细胞死亡，并因此导致各种认知功能的严重损伤，但迄今为止，研究人员尚未了解导致该结果的潜在机制。

在一项新研究中，在伯明翰医学院阿拉巴马大学工作的高级研究员Laura Volpicelli-Daley及其同事决定寻找这种缺失的见解。

他们的论文 - 现在发表在Acta Neuropathologica Communications杂志上- 解释了在脑内细胞水平发生什么变化，形成了α-突触核蛋白聚集体后，以及在神经元死亡之前。

Volpicelli-Daley和她的同事们希望他们的发现可能最终导致治疗方法的改进，这可能会阻止甚至帮助扭转可能导致痴呆的神经损伤。

“在帕金森病中，你可以给左旋多巴改善运动功能，但没有什么能够阻止非运动症状，”Volpicelli-Daley解释说。


 

映射出异常的神经变化

在之前的一项研究中，Volpicelli-Daley和她的团队当时在体外开发了一种人造α-sinuclein沉积物的实验模型，这使得他们能够模拟脑细胞中这些聚集物的发展。

为了这项新研究的目的，科学家们应用这种技术来获得α-骨核聚集体，然后将它们引入到小鼠的脑细胞中。

然后，他们研究了7天时海马神经元发生的变化 - 脑细胞死亡尚未触发的时刻。


 

在那个阶段，脑细胞的轴突中存在高水平的α-突触核蛋白，这些预测的任务是发送携带神经元之间信息的电脉冲。

Volpicelli-Daley及其同事发现，α-突触核蛋白聚集体导致海马神经元“交流机制”内的奇怪缺陷。

 

因此，在脑细胞的突触前（信号传递）和突触后（信号接收）终端都存在异常活动。这些变化发生在神经变性之前一段时间，随后是细胞死亡，被触发。

Volpicelli-Daley补充道：“在神经元死亡之前，一些事情正在发生，神经元释放化学物质神经递质的位点突触前末端的活性增加。”

“另一方面，”她继续说道，“突触后活动减少，这些释放化学物质激活信使系统的相邻神经元的位点”可能表明神经元中存在可塑性，即神经元正在适应增加的活动。“

这不是一个好兆头，因为“随着时间的推移，这种不正常的活动可能最终导致神经元死亡，”Volpicelli-Daley解释说。

'开创性的研究'

然而，研究人员的工作并没有以这些发现结束。资深作者指出，有关（仍然神秘的）α-突触核蛋白本身以及它在脑细胞功能中所扮演的角色应该做更多的研究。

“下一步，”Volpicelli-Daley说道，“将研究α-突触核蛋白如何增加突触前活性，以及​​这是否是该神经元区室内α-突触核蛋白功能的丧失，还是由于形成毒性α-突触核蛋白聚集体“。

这项研究的另一位高级研究员Jeremy Herskowitz表示，该团队的工作构成了帕金森病和痴呆症研究领域的新标志。

“这是一项开创性的研究，也是第一个解决关于毒性α-突触核蛋白如何影响记忆神经元的结构和生理学的关键和以前难以捉摸的问题的研究之一。”

杰里米Herskowitz