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在神经退行性变出现之前,帕金森病的新动物模型
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年03月06日 来源:Progress in Neurobiology
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由UAB神经科学研究所领导的一个研究小组已经成功地生成并验证了一种新的动物模型。这个模型能够检查帕金森病的初始阶段。
由UAB神经科学研究所领导的一个研究小组已经成功地生成并验证了一种新的动物模型。该模型能够检查帕金森病的初始阶段,发生在运动症状发作之前,并探索神经元变性之前的分子过程。
这种以秀丽隐杆线虫为基础的新模型,将成为创造未来治疗方法的重要工具,旨在阻止这种疾病中所见的神经元结构和功能的特征性丧失。
帕金森病最明显的症状是运动症状,当疾病发展多年,脑损伤无法逆转时就会出现。因此,在早期阶段了解病情进展对早期诊断和寻求及时阻止神经变性的治疗有很大帮助。
现有动物模型的复杂性和延长的生命周期阻碍了帕金森病临床前阶段的研究。现在,由巴塞罗那大学Autònoma神经科学研究所(INc-UAB)领导的一个研究小组提出了一种新的模型,可以在疾病的早期阶段调查非运动症状。动物模型是转基因秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans RAC1/ced10),研究人员还能够检测到病理开始的关键时期,并跟踪导致病理的蛋白质积累过程。
该研究发表在《神经生物学进展》杂志上。
帕金森病患者最初表现为非运动症状,随后是运动症状,分别由神经递质GABA和多巴胺调节。这两种症状都与神经系统中α -突触核蛋白的积累有关,这导致神经元死亡,特别是分泌多巴胺(多巴胺能)的神经元。
除了这些和其他蛋白质的异常积聚外,患者还会在神经系统的某些区域积聚脂质,尽管这在疾病进展中可能发挥的确切作用尚不清楚。
在这项研究中,研究小组表明,这种新型动物模型表现出依赖于GABA神经递质的初始非运动症状。此外,他们证实了关于脂质代谢在疾病进展中起关键作用的假设。
秀丽隐杆线虫RAC1/ced10将有助于研究脂质比例的变化,这可以导致帕金森病的早期检测,以及最初的GABA能症状。这两个方面都是在多巴胺能神经元死亡之前发生的,因此,这将允许在神经变性之前研究分子机制。”
秀丽隐杆线虫是神经科学研究的重要模式生物。许多参与神经元信号传导和代谢的分子在这种线虫和人类之间是保守的,并且通过这些模型获得的结果可以预测人类疾病的结果。
“由于其寿命短,从15天到20天不等,因此非常适合神经变性研究,便于对整个过程进行全面观察。”此外,它简单的神经系统,包括302个神经元(只有8个多巴胺能神经元和26个GABA能神经元),能够彻底监测所有发生的变化,”Dalfó博士解释说。
Dalfó博士和她的合作者在之前的一项研究中已经证明,在秀丽隐杆线虫中被称为CED-10的RAC1蛋白,可以保护多巴胺能神经元免受α -突触核蛋白产生的毒性,并且在帕金森病患者中,这种蛋白的活性减弱。在这项研究中,该团队创造了没有RAC1/ced10的转基因线虫,其中α -突触核蛋白积聚并导致神经元死亡。
秀丽隐杆线虫的另一个优势是,它们的主要脂质途径是已知的,并且与人类的脂质途径相同。在这项研究中,研究小组注意到,与健康线虫相比,新的转基因线虫从早期开始就表现出体内各种类型脂质分布的变化。
“新开发的模型为研究帕金森病和其他突触核蛋白病在神经元变性之前的初始阶段提供了机会。这一进步提供了在疾病变得不可逆转之前确定能够阻止疾病进展的药物的潜力,”Dalfó博士说。
由巴塞罗那自治大学提供