發(fā)布在《細胞》（Cell）雜志上的一項新研究，揭示了最神秘的一個大腦區(qū)域的秘密。來自Gladstone研究所的科學家們發(fā)現(xiàn)了一個控制行走的特異神經(jīng)回路，并證實在帕金森病中這一神經(jīng)回路的信號輸入遭到了破壞。

行走是帕金森病患者面對的一個重大挑戰(zhàn)。帕金森病是由于基底神經(jīng)節(jié)（BG）中一種重要的神經(jīng)化學物質多巴胺耗竭所引起。BG是與許多基本行為如運動、學習、獎賞和動機相關的一個大腦區(qū)域。在帕金森病中，BG內的兩條信號通路：直接（go）信號通路與間接（stop）信號通路之間失去了平衡。通常，這些信號通路會完美地協(xié)同作用控制運動，但在帕金森病中stop信號通路壓倒了go信號通路，使得難以執(zhí)行運動。然而，直到現(xiàn)在人們仍不清楚造成這兩條信號通路之間失衡的機制。

在新研究中，科學家們發(fā)現(xiàn)來自BG的go和stop信號通路通過調控腦干中的一組神經(jīng)細胞控制了運動。研究人員發(fā)現(xiàn)，go信號通路選擇性激活了腦干中釋放神經(jīng)化學物質谷氨酸的一類神經(jīng)元，這些神經(jīng)元負責觸發(fā)了運動。

光遺傳學是一項利用光線來激活或抑制大腦中選擇細胞的技術，科學家們利用這一創(chuàng)新的研究工具刺激了在微型跑步機上跑動的小鼠的go或stop信號通路，同時記錄了腦干中的神經(jīng)活動。他們發(fā)現(xiàn)go信號通路選擇性激活了谷氨酸能神經(jīng)元，導致了小鼠移動，而stop信號通路抑制了這些神經(jīng)元，使得小鼠停止運動。

Gladstone研究所助理研究員Anatol Kreitzer博士實驗室研究生Tom Roseberry說：“這是第一次我們證實了go和stop信號通路調控了運動。我們闡明了基底神經(jīng)節(jié)與控制運動的腦干之間非常精細的一種聯(lián)系。”

值得注意地是，研究人員發(fā)現(xiàn)腦干神經(jīng)元可以控制來自BG的信號，也就是說，如果谷氨酸能神經(jīng)元被開啟，即便激活stop信號通路動物也能移動。

Kreitzer說：“為了了解在帕金森病中行走能力尤其遭到破壞的原因，我們需要繪制出控制運動的神經(jīng)回路圖。我們的研究表明，在腦干中有一組特定的神經(jīng)元是啟動運動的必要及充分條件。這一研究發(fā)現(xiàn)為找到新的治療靶點幫助帕金森患者更容易地行走打開了大門。”

帕金森?。?span lang="EN-US">PD）是中老年人常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病。其主要病理改變?yōu)橹心X黑質致密部多巴胺（DA）能神經(jīng)元進行性變性丟失，紋狀體區(qū)多巴胺含量減少，以及殘存的多巴胺能神經(jīng)元內形成以α-突觸共核蛋白（α-Syn）為主要成分的嗜酸性包涵體——路易小體（LB）。該病起病緩慢，呈慢性進行性發(fā)展，以靜止性震顫、肌強直、運動減少和姿勢步態(tài)異常為主要表現(xiàn)。隨著全球老齡化的加劇，患病率日趨增多，帕金森病已成為世界各國研究的熱點和難點問題。

由布法羅大學Jacobs醫(yī)學與生物醫(yī)學科學學院生理學與生物物理學系教授馮健領導的研究小組，找到了一種方法促進皮膚細胞轉化為多巴胺神經(jīng)元。他們確定了發(fā)生這一細胞轉化的一個關鍵障礙，并找到了一種方法來克服它。同時，研究人員說這一研究發(fā)現(xiàn)還將產生深遠的影響，改變科學家們利用所有細胞開展研究工作的方式。

來自上海交通大學醫(yī)學院、美國凱斯西儲大學等處的研究人員證實，帕金森病相關突變VPS35通過回收利用DLP1復合物導致了線粒體功能障礙。這一重要的研究發(fā)現(xiàn)發(fā)布在2015年11月30日的Nature Medicine雜志上。

丹麥哥本哈根大學的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，非遺傳性的帕金森病有可能是由于免疫調控基因IFNβ功能改變所引起。在一個帕金森病實驗模型中IFNβ基因治療成功阻止了神經(jīng)元死亡和疾病的影響。這些研究結果發(fā)布在著名的科學雜志《細胞》（Cell）上。