帕金森病是一種神經(jīng)退行性疾病，病因至今不完全清楚。然而，來自西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們最近在研究中取得了重大突破。他們發(fā)現(xiàn)與帕金森病家族形式相關(guān)的基因parkin的突變會導(dǎo)致溶酶體與線粒體之間的聯(lián)系中斷。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為新的帕金森病治療途徑開辟了新的可能性。

細(xì)胞的能量生產(chǎn)主要依賴于線粒體，而溶酶體則負(fù)責(zé)回收細(xì)胞內(nèi)因正常功能而產(chǎn)生的廢棄物。由于神經(jīng)元的高活動性，它們對線粒體能量產(chǎn)生的依賴性尤為強(qiáng)烈。然而，神經(jīng)元的活動也會產(chǎn)生大量細(xì)胞垃圾，這些垃圾必須由溶酶體清除。

西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，parkin基因的突變是導(dǎo)致早發(fā)型帕金森病最常見的原因。雖然在細(xì)胞壓力下，parkin會調(diào)節(jié)線粒體和內(nèi)溶酶體的穩(wěn)態(tài)，但是在生理?xiàng)l件下，parkin是否調(diào)節(jié)線粒體和溶酶體之間的相互作用尚未解決。通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)和超分辨顯微鏡技術(shù)，科學(xué)家們鑒定了帕金森病患者的多巴胺能神經(jīng)元中被破壞的途徑，即氨基酸代謝。

在之前發(fā)表在《Nature》雜志上的一項(xiàng)研究中，西北大學(xué)Feinberg醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)主任兼Simpson Querrey神經(jīng)遺傳學(xué)中心主任Dimitri Krainc博士及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)溶酶體和線粒體之間會形成聯(lián)系。在初步發(fā)現(xiàn)后，西北大學(xué)的科學(xué)家們試圖理解這些聯(lián)系在帕金森病中的功能。

在目前的研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)溶酶體提供了支持線粒體功能所需的重要氨基酸。然而，他們還發(fā)現(xiàn)，在某些帕金森病形式中，由于這兩個細(xì)胞器之間的聯(lián)系中斷，溶酶體無法為線粒體提供幫助，導(dǎo)致線粒體功能異常，并最終導(dǎo)致易感神經(jīng)元的退化。

Krainc博士表示：“這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，線粒體-溶酶體間聯(lián)系的紊亂是帕金森病發(fā)病機(jī)理的一部分。我們認(rèn)為，恢復(fù)線粒體-溶酶體間的聯(lián)系代表著帕金森病的一個重要新治療機(jī)會?！?/p>

研究人員總結(jié)說：“在parkin帕金森病神經(jīng)元中的線粒體和溶酶體代謝組學(xué)研究表明，溶酶體中氨基酸的積累以及線粒體中氨基酸的缺乏，部分可以通過促進(jìn)線粒體-溶酶體連接來恢復(fù)。因此，我們的數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)了parkin在通過調(diào)節(jié)線粒體-溶酶體連接位點(diǎn)來促進(jìn)線粒體和溶酶體氨基酸穩(wěn)態(tài)中的功能?！?/p>

從更廣泛的視角來看，該研究為神經(jīng)退行性疾病的研究開辟了新的途徑，突出了細(xì)胞器間直接通訊和協(xié)作在這些疾病發(fā)病機(jī)制中的重要性。這項(xiàng)研究為未來尋找帕金森病的治療方法提供了寶貴的啟示。

編輯：王洪

排版：李麗