Cell驚人發現：帕金森病是免疫疾病？

Cell驚人發現：帕金森病是免疫疾病？

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由蒙特利爾大學的Michel Desjardins博士，及麥吉爾大學蒙特利爾神經學研究所和醫院的HeidiMcBride博士領導的一個科學家小組，發現了兩個與帕金森病(PD)相關的基因是免疫系統的重要調控因子，提供了直接的證據表明帕金森病與自身免疫疾病的聯繫。研究論文發布在6月23日的《細胞》（Cell）雜誌上。

生物通報道 由蒙特利爾大學的Michel Desjardins博士，及麥吉爾大學蒙特利爾神經學研究所和醫院的HeidiMcBride博士領導的一個科學家小組，發現了兩個與帕金森病(PD)相關的基因是免疫系統的重要調控因子，提供了直接的證據表明帕金森病與自身免疫疾病的聯繫。研究論文發布在6月23日的《細胞》（Cell）雜誌上。

利用細胞和小鼠模型，研究小組證實兩種基因生成的蛋白質PINK1和Parkin，是阻止免疫系統檢測及攻擊細胞的必要條件。

當PINK1和Parkin功能失常時，如同部分帕金森病患者的情況一樣，細胞會在它們的表面顯示出蛋白質的一些小零件：源自線粒體的抗原。這些抗原存在於細胞表面會導致T淋巴細胞激活。這些T細胞可以進入到大腦中，能夠破壞在表面顯示線粒體抗原的所有細胞。

帕金森病是由於大腦中多巴胺能神經元死亡所引起。由於PINK1和Parkin功能失常導致免疫系統過度激活可以解釋在帕金森病患者中多巴胺能神經元死亡的原因。這表明，帕金森病可能是許多自身免疫性疾病，包括多發性硬化症、I型糖尿病、類風濕性關節炎和紅斑狼瘡中的一種。

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研究人員懷疑線粒體在帕金森病中起作用。人們普遍認為在帕金森病患者中線粒體受到損傷，造成破碎線粒體毒性累積，最終導致了神經細胞死亡。然而，一直難以提供證據證實這種情況有效地發生在動物模型中。

Desjardins/McBride研究小組在缺失PINK1或Parkin的帕金森病小鼠模型中，驗證了聯繫帕金森病和自身免疫性疾病的新研究發現。

論文的第一作者、蒙特利爾大學的博士後Diana Matheoud說：「一些臨床醫生已證實在帕金森病患者的大腦中免疫系統被激活。我們的研究解釋了免疫系統發動的攻擊有可能導致了這一疾病過程中的多巴胺能神經元遭到破壞。我們現正在小鼠中測試是否有一些自身免疫機制導致了多巴胺能神經元喪失，以及開發一些系統來擴展我們的研究至人類神經元。」

McBride說：「沒有人相信抗原呈遞在帕金森病中起直接的作用。在大多數實驗室追蹤『有毒線粒體』模型時，我們的路徑從不同的角度引導了我們觀察帕金森病。我們的方法是以免疫系統為中心，使得我們朝著一條不同的道路走下去，由此我們能夠觀察到自身免疫有可能在帕金森病的進展中發揮了重要的作用。」

既然已經確立了與帕金森病病理學相關的兩個重要基因與一些自身免疫機制之間的關係，下一步就是開發出一些可以限制線粒體抗原遞呈的藥物。值得注意地是，線粒體抗原遞呈的機制涉及McBride研究小組最初描述的一個囊泡形成過程，這為開發出新葯來試圖阻斷這一過程提供了一些分子靶點。

研究人員的結果還可能促成對其他疾病更好的療法。Desjardins說：「我們認為我們的研究是一種範式轉換，因為我們鑒別出了帕金森病中連接線粒體與免疫機制的一條新生物信號通路。這為利用基於調節免疫系統的療法開啟了可能性。有意思地是，PINK1 和Parkin在限制線粒體抗原遞呈中所起的作用或許不僅調控了影響帕金森病的一個過程，還影響了諸如糖尿病和紅斑狼瘡及原發性膽汁性肝硬化等其他的自身免疫性疾病。」

太平洋帕金森病研究中心前主任Jon Stoessl說：「這篇論文表明這些隱性的遺傳突變可能藉助了一種全新的機制導致神經退行性變。一直以來人們都對炎症在帕金森病中的潛在作用感興趣。以往針對PINK1 和Parkin的研究都是將焦點放在線粒體管家功能遭到破壞上。當前的研究發現可能明顯相關，它們提出了一種全新的方法來開發靶向治療。我們應該記住，有一些帕金森病的罕見原因，它們與顯性遺傳形式和散發性形式之間的關係仍有待確定。」

帕金森病影響著世界上大約七百萬到一千萬的人口，患上該病就意味著會逐漸失去行動能力，並出現一些精神紊亂癥狀以及認知損傷。普遍觀點認為，帕金森病是由於線粒體功能障礙引起。然而，最近在果蠅中的一項研究顯示，發生在帕金森病中的神經退化，是由於細胞中的內質網應激，而不是之前認為的線粒體功能障礙。這項研究發現，當使用某些化學物質阻斷內質網應激時，與疾病相關的神經元死亡就受到抑制。相關研究結果發表在《Cell Death & Disease》（帕金森症起源觀念受到挑戰）。

西北大學醫學院的科學家發現了帕金森病的一個新病因——一種叫做TMEM230的基因發生了突變。這似乎是確定與這一常見運動障礙已證實病例有關聯的第三個基因。在發表於Nature Genetics雜誌上的一項研究中，科學家們提供了證據證實來自北美和亞洲的帕金森病患者中具有TMEM230突變。他們還證實這一基因負責生成了一個在神經元中參與包裝神經遞質多巴胺的蛋白（鄧漢湘教授Nature Genetics發布重要遺傳發現）。

如果，即使你想更快移動，但是你卻不能，會怎麼樣？研究人員認為，決定著我們隨意運動有多快（例如穿過一個房間或彈鋼琴）的大腦部分，有點像一輛汽車。它有一個加速器使動作更快，也有一個剎車使它們慢下來。現在，霍華德?休斯醫學研究所的科學家們表明，與以前認為的相反，大腦這部分的「剎車」，可以加速小鼠運動，而「油門」可以控制它們。通過確定大腦如何控制運動，這一發現有助於解釋帕金森氏症患者的系統性運動遲緩，並為某些讓患者更流暢地執行日常行動的干預措施，鋪平了道路。相關研究結果發表在2016年5月2日的Nature雜誌（Nature光遺傳學探秘：大腦如何控制運動？）。

（生物通：何嬙）

生物通推薦原文摘要：

Parkinson』s Disease-Related Proteins PINK1 and Parkin Repress Mitochondrial Antigen Presentation. Cell, 2016; DOI: 10.1016/j.cell.2016.05.039

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