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起初,多巴胺神經(jīng)元活得很好。 在大腦內(nèi)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,多巴胺扮演著非常重要的角色。 多巴胺神經(jīng)元控制著腦內(nèi)的獎(jiǎng)賞系統(tǒng)(Reward)、成癮機(jī)制(Addiction),是眾所周知的所謂“快樂(lè)遞質(zhì)”。更為重要的是,多巴胺神經(jīng)元還控制著運(yùn)動(dòng)功能。 在大腦內(nèi),多巴胺神經(jīng)元有兩個(gè)主要的根據(jù)地:中腦的黑質(zhì)(Substantial Nigra,SN)和腹側(cè)被蓋區(qū)(Ventral tegmental area,VTA)。這兩個(gè)腦區(qū)的神經(jīng)元能夠釋放多巴胺,投射到其他腦區(qū),從而調(diào)控獎(jiǎng)賞、成癮以及運(yùn)動(dòng)等功能。 然而,在帕金森病患者的腦中,位于黑質(zhì)的多巴胺神經(jīng)元卻在死去。這種死不是一瞬間,而是非常緩慢地死去,整個(gè)死亡過(guò)程通常達(dá)幾年甚至十幾年之久。 帕金森病帕金森病是第二大神經(jīng)退行性疾病,一般發(fā)病于老年人,主要癥狀包括震顫、動(dòng)作遲緩、僵硬、平衡感消失、運(yùn)動(dòng)發(fā)起障礙等。 在健康人腦的黑質(zhì)區(qū),多巴胺能神經(jīng)元投射到其他腦區(qū),如紋狀體。它們能夠正常產(chǎn)生多巴胺,調(diào)控其他腦區(qū)神經(jīng)元的活動(dòng)。 而在帕金森病患者腦內(nèi),黑質(zhì)區(qū)的多巴胺神經(jīng)元變得極其異常,它們開(kāi)始退化、死亡,最終能夠釋放的多巴胺量也顯著變少。 多巴胺能神經(jīng)元的死亡看起來(lái),病人腦內(nèi)的多巴胺神經(jīng)元變得很低落,它們不再“快樂(lè)”。就像被判了死刑的犯人,等待它們的,是死亡。 多巴胺能神經(jīng)元受傷或死亡后,腦內(nèi)的多巴胺水平顯著減少。因此,帕金森病患者的運(yùn)動(dòng)控制能力受限,無(wú)法正常發(fā)起運(yùn)動(dòng),容易失去平衡??上攵?,正常生活中的飲食、行走等基本活動(dòng)都發(fā)生了障礙,患者的生命質(zhì)量會(huì)大大降低。 我們不禁會(huì)問(wèn),這些多巴胺神經(jīng)元是怎么死的呢? 在病理上,帕金森病有兩大重要特征。 除了黑質(zhì)致密部多巴胺神經(jīng)元的進(jìn)行性死亡之外,還有一個(gè)重要的特征,即α-突觸核蛋白在神經(jīng)元內(nèi)廣泛聚集,形成路易小體(Lewy body)和路易神經(jīng)突(Lewy neurite)。 α-突觸核蛋白的聚集α-突觸核蛋白是由SNCA基因編碼產(chǎn)生的蛋白。在帕金森病人中,通常可以發(fā)現(xiàn)SNCA基因的突變,例如多倍體突變或點(diǎn)突變。 突變的基因會(huì)表達(dá)不正常的α-突觸核蛋白。不正常的蛋白通過(guò)錯(cuò)誤的折疊,在細(xì)胞內(nèi)聚集起來(lái),形成原纖維,而這些原纖維進(jìn)一步聚集,形成纖維。這些纖維會(huì)沉積在細(xì)胞內(nèi),形成所謂的路易小體和路易神經(jīng)突。 纖維化和聚集的α-突觸核蛋白是路易小體和路易神經(jīng)突的主要成分。 正常的α-突觸核蛋白在突觸傳遞中具有重要的功能,并不會(huì)對(duì)細(xì)胞造成傷害。而突變的α-突觸核蛋白會(huì)形成不溶性的寡聚體(Oligomer),這些寡聚體會(huì)大大影響神經(jīng)元的功能。例如,α-突觸核蛋白寡聚體會(huì)抑制神經(jīng)遞質(zhì)釋放機(jī)器——SNARE復(fù)合體的裝配,從而抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。 α-突觸核蛋白的聚集與多巴胺神經(jīng)元的退化有密切的聯(lián)系。 黑質(zhì)區(qū)的多巴胺神經(jīng)元能夠投射到紋狀體,形成黑質(zhì)-紋狀體通路。也就是說(shuō),多巴胺神經(jīng)元的胞體在黑質(zhì),而投射出去的纖維在紋狀體這個(gè)腦區(qū)。 研究發(fā)現(xiàn),多巴胺能夠促進(jìn)α-突觸核蛋白的聚集,而這種異常聚集首先使得位于紋狀體的多巴胺突觸發(fā)生退化死亡。之后,死亡會(huì)順著神經(jīng)纖維,蠶食位于黑質(zhì)的多巴胺神經(jīng)元胞體。 但對(duì)于帕金森病,目前科學(xué)家還不清楚,為什么單單黑質(zhì)內(nèi)的多巴胺神經(jīng)元無(wú)法逃出劫難,而同樣處于中腦的腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺神經(jīng)元卻能夠獨(dú)善其身? 拯救多巴胺目前治療帕金森病的主要手段之一是L-多巴(L-Dopa)的替換療法。腦內(nèi)多巴胺含量減少,那就補(bǔ)充可以生成多巴胺的L-多巴進(jìn)去。 L-多巴能夠在多巴脫羧酶的作用下,生產(chǎn)多巴胺。 為什么不直接用多巴胺呢?因?yàn)槎喟桶窡o(wú)法穿透血腦屏障,而L-多巴能夠穿過(guò)血腦屏障,到達(dá)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮作用。 L-多巴替換療法在帕金森病的早期確實(shí)是有效的。然而,隨著帕金森患者病情的加重,L-多巴的效果變差,并會(huì)出現(xiàn)一系列如運(yùn)動(dòng)并發(fā)癥等副作用。 因此,其他方法也會(huì)在重度患者身上嘗試使用,例如,深度腦刺激通過(guò)電刺激的方式,刺激茍延殘喘的多巴胺神經(jīng)元,使其產(chǎn)生更多的多巴胺。但是,這也只是一種緩解治療,無(wú)法徹底根治帕金森病。 總結(jié)帕金森氏癥是神經(jīng)退行性疾病,腦內(nèi)的多巴胺神經(jīng)元逐漸死亡是其主要特征。帕金森病給人類(lèi)帶來(lái)了巨大的家庭和社會(huì)壓力。然而,人類(lèi)至今仍無(wú)法阻止該疾病的進(jìn)程,無(wú)法徹底阻止多巴胺神經(jīng)元的死亡。α-突觸核蛋白的聚集與多巴胺的死亡密切相關(guān),目前正有研究以α-突觸核蛋白作為靶點(diǎn),探索其應(yīng)用到帕金森病臨床診斷和治療上的潛力,讓我們拭目以待。 |
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來(lái)自: 成靖 > 《神經(jīng)/內(nèi)分泌》