帕金森症可以通过迷走神经在肠道和旅行

在小鼠实验中,约翰霍普金斯大学的医学研究人员说,他们发现了更多的证据表明,帕金森病是细胞在肠道和旅行身体大脑的神经元。描述的研究中,在6月出版的《神经元》杂志,提供了一个新的、更精确的模型来测试治疗可以预防或阻止帕金森疾病进展。

“这些发现进一步证明在帕金森病肠道的作用,并给我们一个模型来研究疾病的发展从一开始,”泰德•道森说,医学博士博士,主任约翰·霍普金斯研究所细胞工程和神经学教授约翰·霍普金斯大学医学院的。

帕金森病的特点是错误折叠蛋白的积累,在大脑的细胞称为α-突触核蛋白,。随着越来越多的这些蛋白质开始聚集,他们导致神经组织相继死去,留下的大片死大脑物质称为路易小体。大脑细胞死亡,他们损害一个人的能力,认为或调节情绪。

这项新研究建立了观察2003年由德国神经解剖学家海科Braak显示患有帕金森症也有积累的部分蛋白质错误折叠α-突触核蛋白的中枢神经系统,控制肠道。这些neuron-damaging蛋白质是一致的一些早期帕金森病的症状,其中包括便秘,Hanseok Ko说,博士,神经学副教授约翰霍普金斯大学医学院的。Braak假设帕金森病高级神经连接肠道和大脑像梯子。

越来越多的证据牵连在启动帕金森病肠脑连接。研究人员最好奇是否蛋白质错误折叠α-突触核蛋白可以沿着神经束称为迷走神经,它像一个电力电缆运行从胃和小肠进入大脑的基础。

为了验证这一点,研究人员将25毫克注射合成错误折叠的α-突触核蛋白在实验室里创造的勇气数十名健康的小鼠。研究人员抽样和分析了小鼠大脑组织在一个,3、7和10个月后注射。在10个月的试验中,研究人员看到的证据表明,迷走神经的α-突触核蛋白开始建造连接到肠道和继续扩散到大脑的所有部分。

然后研究人员进行了类似的实验,但这次手术切断迷走神经在一群老鼠和注射与错误折叠α-突触核蛋白的勇气。考试在7个月后,研究人员发现,小鼠切断迷走神经没有表现出细胞死亡小鼠中发现完整的迷走神经。切断神经似乎阻止错误折叠蛋白质的进步,道森说。

然后研究人员调查了这些物理差异是否在帕金森疾病进展导致行为变化。为此,他们评估的行为三组:小鼠注射错误折叠α-突触核蛋白,老鼠注射错误折叠α-突触核蛋白与切断迷走神经,和控制老鼠没有注入和完整的迷走神经。他们常用的研究人员观察了任务区分鼠标帕金森症的迹象,包括鸟巢建筑和探索新的环境。

研究人员首次发现老鼠筑巢的外壳作为精细动作灵巧的测试,这是通常受到帕金森病对人类的影响。健康的老鼠常常做大,密集的成堆的洞穴。小,梅西耶巢穴通常是电动机控制问题的迹象。

注射七个月之后,研究人员给老鼠提供了嵌套材料和观察他们的巢建筑行为16小时,得分- 6的功能规模。他们发现老鼠收到错误折叠α-突触核蛋白注入得分持续降低巢建筑。

而控制和切断迷走神经组织一直在巢中得分3或4建筑规模,老鼠收到了错误折叠α-突触核蛋白的得分低于1。也,而大多数老鼠使用整个2.5克的材料提供,收到了α-突触核蛋白的组老鼠注射用不到半克的筑巢材料。的方式类似于人类,帕金森病症状的老鼠的精细运动控制恶化随着疾病的进展,Ko说。

在另一个实验中分析了小鼠的症状类似于人类,帕金森病小鼠的研究人员测量焦虑水平通过监测他们如何应对新环境。

对于这个测试,研究人员把小鼠在开阔的盒子,相机可以跟踪他们的探索。健康的老鼠很好奇,会花时间调查每一个新环境的一部分。然而,老鼠受到认知衰退更焦虑,使他们更有可能继续向庇护一个盒子的边缘。

研究小组发现,控制老鼠和老鼠的迷走神经切断,以防止帕金森病花20到30分钟探索框的中心。另一方面,老鼠收到了错误折叠α-突触核蛋白注射,但完整的迷走神经花了不到五分钟探索的中心周围的箱子,然后把主要边界,表明更高的焦虑水平,研究人员报告符合帕金森病的症状。

总的来说,这项研究的结果表明,错误折叠α-突触核蛋白可以从肠道传播到大脑沿着迷走神经在老鼠身上,和阻断传播途径关键预防帕金森病的身体和认知表现。

”这是一个令人激动的发现领域,提出了一种目标疾病的早期干预,”道森说。

接下来,研究人员说,他们计划探讨迷走神经的哪些部分允许错误折叠蛋白爬到大脑,并调查潜在的机制来阻止它。

参考:金,S。Kwon工程学系。金,我。恐慌,N。、Karuppagounder S。李,S。…Ko, h . s . (2019)。Transneuronal传播从肠道病理α-Synuclein大脑的帕金森病模型。神经元,0 (0)。https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.05.035

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