新瀉——新瀉大學腦研究所的研究人員可能已經揭示了一種新方法,可以徹底改變治療、預防和可能逆轉可能導致帕金森病 (PD) 的損害。這項利用細胞和斑馬魚模型的新發(fā)現證明了線粒體 dsDNA 泄漏到細胞的細胞質環(huán)境中是如何導致 PD 患者腦組織受損的。
帕金森病是第二大最常見的神經退行性疾病,預計在未來 30 年內其患病率將翻一番。
這些發(fā)人深省的統計數據和對 PD 預后標志物發(fā)現的探索激發(fā)了由 Hideaki Matsui 教授領導的一組科學家在先前的知識基礎上建立起來,這些知識將線粒體功能障礙和溶酶體功能障礙與 PD 聯系起來。Matsui 教授在接受采訪時說:“我們的結果首次表明,從溶酶體降解中泄漏和逃逸的線粒體來源的胞質 dsDNA 可以在培養(yǎng)細胞和斑馬魚模型中誘導細胞毒性。”
松井教授接著解釋說:“這項研究表明,這種線粒體核酸物質的泄漏可能是由于線粒體功能障礙而發(fā)生的,這可能涉及編碼線粒體蛋白質的基因發(fā)生基因突變或溶酶體中線粒體dsDNA的不完全降解——這是細胞的“降解工廠”。一旦泄漏到細胞質中,這種未降解的 dsDNA 就會被細胞質的“外來”DNA 傳感器 (IFI16) 檢測到,然后觸發(fā)編碼炎癥蛋白(I 型干擾素)的 mRNA 的上調IL1β 等刺激細胞因子。雖然需要進一步研究,但我們假設隨后炎癥蛋白在細胞質內的積累,可能會導致細胞功能失衡并最終導致細胞死亡。”
“然而,這種 dsDNA 泄漏效應可以被 DNAse II(一種 dsDNA 降解劑)抵消。”該研究的副研究員 Akiyoshi Kakita 教授也補充道。
該研究的第一部分是在體外進行的,使用具有線粒體缺陷和溶酶體功能障礙的神經癌起源細胞(SH-SY5Y 細胞),通過敲除 GBA、ATP13A 和 PINK1 基因。突變細胞表現出 dsDNA 的泄漏和炎癥細胞因子的積累和細胞死亡。在使用突變細胞(線粒體蛋白有缺陷)和野生型 SH-SY5Y 細胞進行的額外比較實驗中,他們進一步證明 DNAse II 通過降解 dsDNA 拯救了細胞。
標簽: 帕金森病
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