衰老在帕金森病发病中角色趋于清晰

本报讯 （记者李天舒）10月17日，《自然》杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所刘光慧研究组同美国萨尔克生物研究所研究人员合作完成的一项研究成果。研究人员首次采用多能干细胞技术，揭示了衰老在帕金森病发病中担当的角色——神经干细胞随着衰老过程而发生退行性病变。这一研究成果为诊断、预防与治疗帕金森病提供了新的潜在靶点。
　　 医学界认为，帕金森病的病因是，中枢黑质纹状体区多巴胺神经元功能衰退和数目减少，导致兴奋性神经递质多巴胺分泌不足。但是神经细胞退行性病变的原因和发病机理尚不明确，探索衰老因素在帕金森病发生发展中的作用，对了解帕金森病至关重要。
　　 中美两国研究人员首先向携带帕金森病致病基因LRRK2（G2019S）突变的患者皮肤细胞中导入三个多能性因子，从而在体外获得诱导性多能干细胞（iPSC）。这些iPSC在实验室中进一步定向分化为目前无法从患者颅内直接获取的功能性神经干细胞及多巴胺神经元。研究发现，LRRK2（G2019S）突变的神经干细胞表现出一系列与衰老相关的退行性改变，如随着体外培养时间延长，其生长特征逐渐消失等。
　　 为验证这些病理特征与帕金森病致病基因LRRK2 （G2019S）突变之间的联系，研究人员通过基因打靶技术，矫正了患者干细胞中的LRRK2（G2019S）突变。实验结果表明，矫正后的干细胞，逐渐消除了帕金森病相关的疾病表型。相反，利用打靶技术在正常人胚胎干细胞中定向敲入LRRK2（G2019S）突变，即体外人工创造出帕金森病胚胎干细胞，则导致疾病相关表型的出现。
　　 更为重要的是，通过对死亡帕金森病患者脑组织的海马区进行分析，可见该区神经源性细胞存在广泛的核膜异常，与帕金森病iPSC定向分化得到的神经干细胞模型观察结果完全一致。研究人员还发现，LRRK2激酶特异性抑制剂可在体外改善帕金森病神经干细胞的异常表型。