帕金森病病理(lǐ)過程始于腸道,這(zhè)是德國神經解剖學家Heiko Braak在2003年提出的(de)假說。
9月(yuè)5日,深圳理(lǐ)工大(dà)學生命健康學院教授葉克強團隊聯合中國人(rén)民解放軍空軍軍醫大(dà)學(以下(xià)簡稱“空軍軍醫大(dà)學”)教授武勝昔、研究員(yuán)項捷團隊在Neuron期刊上發表最新成果,通(tōng)過構建一種全新的(de)腸道帕金森病小鼠模型,證實了(le)這(zhè)一假說。
帕金森病是常見的(de)運動功能障礙性神經退行性疾病,其主要病因被認爲是由于多(duō)巴胺能神經元死亡和(hé)大(dà)量α-突觸核蛋白聚集。研究發現,早在腦(nǎo)中出現α-突觸核蛋白聚集之前,病人(rén)腸道中就檢測到聚集體存在。近年來(lái),科學家們通(tōng)過在腸道外源性注射α-突觸核蛋白誘導産生帕金森病部分(fēn)驗證了(le)這(zhè)一假說,但一直缺乏好的(de)疾病動物(wù)模型,腸道源性聚集體形成播散的(de)過程和(hé)機制尚不清楚。
葉克強團隊通(tōng)過建立一種全新的(de)轉基因誘導腸道神經元表達α-突觸核蛋白的(de)帕金森病小鼠模型,發現腸道源性的(de)α-突觸核蛋白可(kě)出現自發性聚集,并通(tōng)過迷走神經播散至腦(nǎo)内迷走神經背核、孤束核等腦(nǎo)區(qū)中兒(ér)茶酚胺類、乙酰膽堿能神經元、并播散至更廣泛的(de)腦(nǎo)區(qū)。小鼠同步出現時(shí)間依賴性的(de)多(duō)巴胺能神經元死亡,腸道功能紊亂,運動功能障礙及認知功能障礙。
項捷介紹道,與其他(tā)通(tōng)常采用(yòng)的(de)基于腸道注射原纖維建模的(de)方式相比,這(zhè)一新型神經退行性疾病“腸—腦(nǎo)軸”小鼠模型有三個(gè)優勢:一是能條件性誘導緻病蛋白表達,避免高(gāo)本底值的(de)Tau和(hé)α-突觸核蛋白幹擾;二是蛋白表達帶有熒光(guāng)标簽,可(kě)分(fēn)清播散來(lái)源與原位誘導蛋白;三是條件性誘導腸神經元表達緻病蛋白,深入研究腸來(lái)源緻病蛋白對(duì)腦(nǎo)神經核團影(yǐng)響。
“有趣的(de)是,單轉Tau蛋白也(yě)有類似的(de)播散機制存在,提示阿爾茨海默病也(yě)可(kě)能存在類似的(de)播散機制。”葉克強表示。
此外,研究還(hái)比較了(le)雙轉兩種緻病蛋白與單轉小鼠間存在的(de)播散速度、範圍及行爲學改變的(de)差異,進一步證實雙轉蛋白會形成聚集複合體并更快(kuài)播散至更廣泛範圍,爲研究突觸核蛋白病這(zhè)一大(dà)類疾病提供了(le)重要的(de)研究依據,提示蛋白聚集體在緻病過程中複雜(zá)性和(hé)多(duō)樣性。
值得(de)注意的(de)是,研究團隊将其新開發的(de)α-突觸核蛋白聚集體探針[18F]-F0502B應用(yòng)于檢測小鼠腸道α-突觸核蛋白聚集體,取得(de)了(le)較好的(de)檢測效果(見Cell,2023),進一步拓展了(le)這(zhè)一全新探針的(de)未來(lái)應用(yòng)範圍,爲帕金森病綜合症的(de)早期診斷提供了(le)新的(de)潛在技術手段。
“通(tōng)過這(zhè)項研究,我們可(kě)以探索腸道源性神經退行性疾病的(de)發病機制與神經環路研究,并且爲早期診斷神經退行性疾病提供新的(de)理(lǐ)論基礎。”項捷說。
據介紹,深圳理(lǐ)工大(dà)學爲第一通(tōng)訊單位,空軍軍醫大(dà)學項捷、唐靜榮、康飛(fēi)爲共同第一作者,葉克強、武勝昔、項捷爲通(tōng)訊作者;研究工作得(de)到了(le)空軍軍醫大(dà)學教授汪靜的(de)大(dà)力支持。
研究示意圖。通(tōng)過建立腸道神經元條件性誘導表達SNCA/MAPT轉基因小鼠,觀察腸源性神經元産生病理(lǐ)性聚集體并通(tōng)過迷走神經播散至腦(nǎo)的(de)發病過程,還(hái)可(kě)通(tōng)過[18F]-F0502B示蹤劑初步探得(de)腸道聚集體。
編輯 溫靜 審讀 吳劍林(lín) 二審 桂桐 三審 趙明(míng)
(作者:深圳特區(qū)報記者 李麗 通(tōng)訊員(yuán) 丁甯甯)