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新研究为帕金森病的病因和可能的治疗提供了线索

新泻——新泻大学脑研究所的研究人员可能已经揭示了一种新方法,可以彻底改变治疗、预防和可能逆转可能导致帕金森病 (PD) 的损害。这项利用细胞和斑马鱼模型的新发现证明了线粒体 dsDNA 泄漏到细胞的细胞质环境中是如何导致 PD 患者脑组织受损的。

帕金森病是第二大最常见的神经退行性疾病,预计在未来 30 年内其患病率将翻一番。

这些发人深省的统计数据和对 PD 预后标志物发现的探索激发了由 Hideaki Matsui 教授领导的一组科学家在先前的知识基础上建立起来,这些知识将线粒体功能障碍和溶酶体功能障碍与 PD 联系起来。Matsui 教授在接受采访时说:“我们的结果首次表明,从溶酶体降解中泄漏和逃逸的线粒体来源的胞质 dsDNA 可以在培养细胞和斑马鱼模型中诱导细胞毒性。”

松井教授接着解释说:“这项研究表明,这种线粒体核酸物质的泄漏可能是由于线粒体功能障碍而发生的,这可能涉及编码线粒体蛋白质的基因发生基因突变或溶酶体中线粒体dsDNA的不完全降解——这是细胞的“降解工厂”。一旦泄漏到细胞质中,这种未降解的 dsDNA 就会被细胞质的“外来”DNA 传感器 (IFI16) 检测到,然后触发编码炎症蛋白(I 型干扰素)的 mRNA 的上调IL1β 等刺激细胞因子。虽然需要进一步研究,但我们假设随后炎症蛋白在细胞质内的积累,可能会导致细胞功能失衡并最终导致细胞死亡。”

“然而,这种 dsDNA 泄漏效应可以被 DNAse II(一种 dsDNA 降解剂)抵消。”该研究的副研究员 Akiyoshi Kakita 教授也补充道。

该研究的第一部分是在体外进行的,使用具有线粒体缺陷和溶酶体功能障碍的神经癌起源细胞(SH-SY5Y 细胞),通过敲除 GBA、ATP13A 和 PINK1 基因。突变细胞表现出 dsDNA 的泄漏和炎症细胞因子的积累和细胞死亡。在使用突变细胞(线粒体蛋白有缺陷)和野生型 SH-SY5Y 细胞进行的额外比较实验中,他们进一步证明 DNAse II 通过降解 dsDNA 拯救了细胞。

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