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巴金森氏症新發現:神經元沒死,只是變成「殭屍細胞」

2019.11.13 環球生技雜誌 / 記者 吳培安 編譯

巴金森氏症新發現:神經元沒死,只是變成「殭屍細胞」。(圖片來源:網路)

巴金森氏症新發現:神經元沒死,只是變成「殭屍細胞」。(圖片來源:網路)

過去學界普遍認為,巴金森氏症是因為腦內某些細胞的死亡、導致多巴胺(dopamine)分泌減少,使得大腦活動異常、出現巴金森氏症的退化病徵。然而,根據美國洛克菲勒大學的研究團隊在近期《Cell Stem Cell》上的發表文章,巴金森氏症患者的神經元可能並沒有死亡,只是進入停止運作的衰老狀態,甚至還會進一步釋放出發炎分子、影響鄰近腦細胞的運作,如同散布衰老的「殭屍細胞」。

這份研究是由洛克菲勒大學教授Paul Greengard研究團隊與紀念史隆·凱特琳癌症研究中心(Memorial Sloan Kettering)合作進行。他們將目光聚焦在一種與巴金森氏症相關、在多巴胺神經元中存在的蛋白質──稱為SATB1。

研究團隊首先在培養皿中將人源幹細胞培養成多巴胺神經元,再透過基因工程將它們的SATB1基因加以靜默(silencing)。結果發現,這些SATB1基因被靜默的神經元,會釋放出發炎分子,且造成周遭神經元的衰老。

此外,這些受影響的細胞也出現其他異常現象,包括粒線體受損、細胞核膨大等。這些異常在具備完整SATB1功能的神經元,以及不帶有SATB1、非多巴胺神經元的神經細胞中都不會出現。因此,研究團隊推論,這項衰老途徑應該是專屬於多巴胺神經元。

在經過分析後,研究團隊發現,SATB1在正常細胞中通常負責抑制p21蛋白的產生。p21蛋白被認為是促進老化的分子,因此SATB1的功能看起來是保護多巴胺神經元免於老化。

當研究團隊把實驗室小鼠中腦(midbrain)的SATB1表現量降低時,類似的衰老情形(粒線體受損、p21濃度過高),也會出現在這些神經細胞上;在巴金森氏症患者的腦組織中,也有觀察到高濃度的p21,以及較低的SATB1濃度。

 研究團隊第一作者Markus Riessland認為,巴金森氏症患者在中腦的多巴胺神經元真的死掉之前,會出現多巴胺濃度顯著下降的現象,而他們的研究提供了可能的解釋。

 「這些多巴胺神經元雖然依然存在,但其實已經失去了作為神經元的功能。我們將這些衰老的細胞暱稱為『殭屍細胞』,因為它們基本上沒死,還會分泌導致發炎的分子,散播這種類似死亡的狀態。」Riessland說。

 這項發現也為新療法的開發帶來希望。例如,現在已經有幾種能夠清除衰老細胞的「抗衰老藥」(senolytics),這些藥可能在未來也能在巴金森氏症的治療派上用場;或者,也可能以SATB1或p21作為標靶藥物的開發方向。

 

參考資料:

https://www.biospace.com/article/unexpected-findings-in-parkinson-s-research-show-cells-may-not-be-dead/

文章分類 科學要聞

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