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帕金森病遗传方式论文

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帕金森病遗传方式论文

家人有帕金森,从生物遗传角度来说,你不会被遗传的,帕金森病主要是后天的个人行为逐渐发展出现的一种病症,遗传的可能比较小。大部分的帕金森病症病人是后天的个人行为导致的,或者是因为某种生活习惯,而使得身体发生了病变,然后出现了帕金森的病症,不用太担心,只要你注意健康的生活方式,心情放松一些,正常的去工作生活,那么是不会得这种病的。总而言之,帕金森一般不会遗传给后代的,主要是个人的某种不良行为才会有可能得帕金森病,所以这方面你不必太过担心了,只要养成一个良好的健康的生活喜欢,没有什么不良行为,就不会得帕金森。

这个怎么说了呢 只能说有一定的遗传纪律的吧

大部分帕金森病不会遗传,帕金森病并不是一个绝对的遗传的基因疾病,但是可能具有遗传的倾向。帕金森疾病有一定的遗传因素,但是遗传的几率并不是很大,如果自己的亲属或者是父母患有帕金森疾病,通常子女患帕金森疾病的几率会增加,但不一定会发病。另外,帕金森病与环境因素或者是神经系统老化及退行性变关系密切,所以在患上帕金森疾病之后不一定是遗传因素所导致的。帕金森病可能会出现非运动症状,比如感觉异常在早期会出现嗅觉减退,到中晚期就有可能会出现肢体麻木或者是疼痛的症状,有些人还会出现睡眠障碍,比如夜间多梦伴有大喊大叫的声音,肢体乱动(快速眼动期睡眠行为障碍)。另外还会出现运动症状,在早期可以观察手指精细动作缓慢,到中晚期会出现吉利困难或者是容易跌倒的情况。必要时需要到医院进行详细的检查,然后可以配合医生服用药物治疗或者是手术治疗

帕金森病可以遗传,但是不是传染病,也不是遗传性疾病。帕金森病的发病与环境、遗传、神经系统老化等因素有关。帕金森病患者的直系亲属患病率比普通人高一点,但并不代表着一定会发病,因此家属不必过于紧张和焦虑。虽然多数帕金森病不能遗传,但某些家族体系内存在一些病因或基因突变而引起某种蛋白增多,导致帕金森病的出现,我们可以在日常生活中通过适度锻炼来对疾病进行预防。

帕金森病遗传学论文

帕金森病目前认为有一定家族遗传性,家族发病率一般占大约10%,比如帕金森叠加综合征、遗传性脊髓、小脑共济失调,是具有明显家族性的,而且有遗传早现的现象,即爸爸发病年龄可能是60岁,到儿子可能40来岁就发病,一代比一代发病的时间更早。

帕金森病是有遗传倾向的。据统计,大约有40%左右的帕金森病患者,其家族中是有帕金森病人。尤其是父亲或母亲患有帕金森病,子女患病的几率会大大增加。

当然会遗传的,如果你得了帕金森病的情况下一定要注意些,因为遗传起来是非常严重的。

帕金森病一般不会遗传,但有一定遗传倾向,通常具有遗传因素的病例多有家族聚集现象,比如染色体显性遗传或者染色体隐性遗传。遗传是引起帕金森病的一个因素,但不是关键因素,少数帕金森病人表现出家族性特征。研究表明帕金森病患者家属发病率是正常人的两倍,提示帕金森病有遗传倾向,但多数患者没有家族遗传史,尤其是通过对卵生子的研究表明帕金森病与遗传没有肯定的相关性。帕金森是通常是发生在老年人群的神经退行性疾病,随年龄增长脑内特定部位的神经元出现不明原因的死亡,到一定程度即出现动作缓慢、不灵活、身体僵硬、手脚震颤,尤其休息时出现走路时站不直、起步困难等相应运动症状。此外,帕金森患者还会出现神经元变性,如出现嗅觉减退或消失、睡眠障碍、感觉障碍等非运动症状。

帕金森病的正式论文

关于帕金森病药物如何调节阿尔茨海默病病理发展机制的博士论文可能需要全面回顾当前关于该主题的文献,以及更深入地研究该主题的原始研究。论文的第一部分可能涉及对文献的全面回顾,包括对帕金森病药物作用机制的研究、阿尔茨海默病中发生的分子和细胞事件,以及目前对这两种疾病之间关系的理解. 这将涉及深入研究科学文献,包括论文、评论和书籍章节,以全面概述该主题的当前知识状况。论文的第二部分可能涉及原始研究,旨在研究帕金森病药物如何调节阿尔茨海默病病理发展的机制。这可能涉及多种实验方法,例如使用细胞模型的体外研究、使用动物模型的体内研究或使用成像技术的人体研究。该研究可能涉及检验帕金森病药物可以通过调节疾病过程中涉及的特定分子途径来调节阿尔茨海默病的病理发展的假设。这可能涉及使用质谱、转录组学、蛋白质组学或表观遗传分析等技术,以更深入地了解响应帕金森病药物而发生的分子变化。最后,论文将以对调查结果的讨论、对该主题的当前知识的综合以及对未来研究以继续探索该调查领域的建议作为结尾。这篇论文的目标是全面了解帕金森病药物如何调节阿尔茨海默病的病理发展的机制,并为这些使人衰弱的疾病制定新的治疗策略做出贡献。

帕金森综合症的特征很明显,是人体的震颤麻痹。长年累月,时而轻一些,时而重一些。 对这个病症,中西医都有不同看法,现在总结一下两者,认为是发病的原因,然后进行对比,分析中西医可以入手的治疗方案的理论基础。 中医对于帕金森综合症的分析: 中医的分析都是由表及里,由现象到本质。 帕金森综合征的病人颤抖可控的时候,脉象并无明显异常,但是颤抖不可控之时,抖动异常,根本无法观测脉象。 中医第一层: 帕金森是手的震颤,是筋脉妄动。于是《黄帝内经》有云: 帝曰:愿闻病机何如?歧伯曰:诸风掉眩,皆属於肝。诸气膹郁,皆属於肺。诸湿肿满,皆属於脾。诸热瞀瘛,皆属於火。诸痛痒疮,皆属於心。诸厥固泄,皆属於下。诸痿喘呕,皆属於上。诸禁鼓栗,如丧神守,皆属於火。诸痉项强,皆属於湿。诸逆冲上,皆属於火。诸胀腹大,皆属於热。诸躁狂越,皆属於火。诸暴强直,皆属於风。诸病有声,鼓之如鼓,皆属於热。诸病胕肿,疼酸惊骇,皆属於火。诸转反戾,水液浑浊,皆属於热。 根据其中的一句“诸风掉眩,皆属於肝。”,并且考虑到病人大多长期患有肝病,于是立马会想到,用去风气治肝脏的药物去治。 方一:镇肝熄风汤。 评述:补水平风的药剂。适用范围很小。短期可能有用,治标不治本,不能达到根治效果。中医论文多有论述,但是效果应该不会令人满意。因为没有查找病因而是仅仅从现象到现象。 方二:天麻钩藤散。 评述:平肝息风的药剂。简单粗暴,说治肝脏就治疗肝脏。如此简单粗暴的办法不就和西医一样了?因此,不可能有好的效果。 中医第一层,从现象到现象。和目前西医的思路一致,肯定是收效甚微。 中医第二层: 帕金森综合症的患者常有高血压和高血脂,如果治好这两个,再加活血,是否就可以根治帕金森综合症呢? 方一:四物汤+大活络丸 评述:如同,第一层,并不是去找原因,也许短期可以缓解,但是药经不住长期吃。 方二:人参健脾丸 评述:就算调整消化系统消除了高血脂,该有的震颤还是在的,看到的只是表象,不发现本质想治病,基本上没有可能。 中医第三层: 考虑到帕金森患者后期常常伴随严重便秘,而清便润肠,去除内毒有黄龙汤。 方:黄龙汤 评述:确实开始有点对症了,但是,等手臂开始震颤了再去吃,收效会大打折扣。这个方剂是在毒性内攻,不能补,不能泻的时候勉为其难而用,方中用了大小承气汤和人参与当归。大小承气汤除去大便之毒治人神志,人参当归给人体加大马力。牵拉后拽,勉为其难。即使真有效,也为时晚矣。出现肢体震颤,已经距离中医的另一个证候循衣摸床不远了。而循衣摸床属于无药可攻之症。感慨引用如下:《素问·四气调神大论》:“是故圣人不治已病治未病,不治已乱治未乱,此之谓也,夫病已成而后药之,乱已成而后治之,譬犹渴而穿井,斗而铸锥,不亦晚呼?” 中医第四层(需要结合西医): 帕金森病患者常常酗酒,从日常生活入手,解决帕金森综合症也要从这个角度出发。本ID查询了《本草纲木》烧酒条目: 【气味】辛、甘,大热,有大毒。 时珍曰∶过饮败胃伤胆,丧心损寿,甚则黑肠腐胃而死。与姜、蒜同食,令冷水、绿豆粉解其毒。 辨析:“甚则黑肠腐胃而死”属于胃肠道肿瘤,甚至癌症。因此,帕金森综合症患者如何有长期大量酗酒的历史,可以从肠道找到突破口。人的大脑并不产生养分,人的养分产生吸收都是来自六腑,从胃到大肠一路。因此,帕金森综合症的患者必须密切注意胃到大肠一路是否有病变。重点关注小肠,因为心和小肠为表里,心藏神,帕金森患者为无神,因此这里需要重点关注,其次关注大肠,和肺为表里,关系到人的魄也是精神层面的,所以,不可不查。 治法:用散瘀去肿,活血养血的药物安定消化道,必要时采取西医手术的方式消除顽固便秘,保持大便通畅,可能可以收到奇效。 评述:帕金森产生便秘和逐渐顽固的肠道肿瘤很可能关系密切,因此逐渐产生顽固便秘。而便秘不除,后患无穷,带来的隐患不仅仅是帕金森综合症。 中医第五层(上工治未病): 生活篇:1. 平时生活忌酒,不饮酒,特别不饮烧酒。2. 大小肠的问题一般来自于中医所述的肠澼。肠澼是饮食饱甚的结果,还会引起痔疮。因此,有痔疮的人要注意不吃太饱。3. 少盐,少吃海鲜,满足嘴巴里的馋猫就可以了。不能大吃特吃,否则会引起肠道肿瘤。 预防篇:定期查看肠道是否有肿瘤,有风险定期排查。 药物篇:用健脾类药物去除体内痰湿,治好肠澼,乃是养肝保脾之要。如此则没身不殆。 评述:防病治病不是无头苍蝇,而是了解每种病的根源,如此才能下手如有神。 西医药物:药物众多,就不各个评述了,介于中医第一层和中医第二层之间。不可能根治帕金森综合症,会越吃越多,越吃越难过。而且副作用大于中医第一层和中医第二层之间。 本ID这篇,版权所有,违者必究。真有此尝试有效的,来本ID这里报个到,留个言。也给别人留个可以研究的对照。

帕金森病论文

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病,也是最常见的运动障碍之一。全世界约有500万患者正在忍受着帕金森病的困扰,近几年,帕金森患者也趋于年轻化,“青少年型帕金森病”患者占据总患者人数的10%左右。 目前帕金森病被认为是一种流行病。这将给社会带来越来越大的负担,包括经济方面的负担,以及患者及其家庭生活质量方面的负担。 01 帕金森病与免疫力下降有关 帕金森病最主要的病理改变是中脑黑质多巴胺(dopamine, DA)能神经元的变性死亡,由此而引起纹状体DA含量显著性减少而致病。当患者出现临床症状时,黑质多巴胺能神经元死亡至少在50%以上,纹状体DA含量减少在80%以上。 帕金森病的确切病因至今未明。除了年龄老化、遗传因素之外,睡眠不好、焦虑、吸烟、经常接触杀虫剂和除草剂等农药均可能是导致帕金森病的“罪魁祸首”。总之,帕金森病可能是多个基因和环境因素相互作用的结果。 近年来,帕金森病已不再被认为是特定于大脑的疾病,科学家也越来越认识到免疫系统和中枢神经系统之间的功能联系。 2010年,美国纽约州沃兹沃斯中心等机构研究人员对2000多名帕金森氏症患者和2000名健康人员进行研究。他们发现,人体白细胞抗原—DR区域内有一个基因变异与帕金森氏症密切相关。人体白细胞抗原—DR区域内包含大量与人类免疫系统相关的基因。这意味着免疫系统可能在帕金森氏症病情发展过程中起重要作用[1]。 2016年,由蒙特利尔大学的Michel Desjardins博士,及麦吉尔大学蒙特利尔神经学研究所和医院的Heidi McBride博士领导的一个科学家小组,发现了两个与帕金森病(PD)相关的基因是免疫系统的重要调控因子,提供了直接的证据表明帕金森病与自身免疫疾病的联系。研究论文发布在6月23日的《细胞》(Cell)杂志上[2]。 这些发现为探索人体免疫系统与帕金森氏症之间的关系提供了新依据。由此可见,免疫力下降或有可能导致帕金森病风险升高。 02 帕金森病传统的治疗手段 目前,对于帕金森病的治疗手段主要有药物治疗、手术治疗等。 药物治疗是帕金森病最主要的治疗手段,以达到有效改善症状、提高生活质量和工作能力为目标。左旋多巴和多巴胺激动剂仍是目前较为有效的药物,但这些治疗可能带来运动障碍等副作用或者药效会渐渐消失。应用疗效主要是改善症状,但尚不能阻止病情的进展。 手术治疗是药物治疗的一种有效补充,主要有神经核毁损术和脑深部电刺激术(DBS)。手术可以明显改善运动症状,尤其对肢体震颤和肌强直有较好的疗效,但对姿势步态障碍等躯体性中轴症状则无明显作用。无法根治疾病,术后仍需继续使用药物治疗。 目前尚无有效的预防措施阻止疾病的发生和进展。传统的药物治疗和外科手术治疗只能缓解改善部分临床症状,不能从根本上治疗帕金森病,并不能阻止或逆转帕金森病的病理进展。因而,临床迫切需要其他的治疗手段来攻克这一难题。 03 再生疗法带来新的希望 1979年,人类首次用细胞替代疗法治疗帕金森病[3],从此开启了干细胞治疗帕金森病的新纪元。干细胞技术被认为具有更为持久治疗的可能性,这种方法主要是通过植入新的、能够生成多巴胺的细胞来替代退化的神经元,是有效治疗帕金森的新希望。 目前,应用于帕金森病临床治疗研究的干细胞主要有神经干细胞、胚胎干细胞、间充质干细胞和诱导多能干细胞等。研究表明,不同类型不同来源的干细胞在帕金森病治疗中均能够发挥神经再生与修复的作用。 干细胞移植治疗帕金森病主要作用机制是利用其分泌神经营养因子、免疫调节等发挥神经保护功能,促进损伤的多巴胺能神经元修复,或者将其诱导分化为多巴胺能神经元替代体内损伤的多巴胺能神经元,发挥细胞替代作用[4]。 从网站我们发现目前临床上有25项与帕金森病相关的干细胞治疗登记在案,其中在中国的有2项。其中一项是河南郑州的I/II期开放标签非随机临床试验,目的是评估人胚胎干细胞来源的神经前体细胞脑内移植治疗帕金森病的安全性和有效性。另外一项是江苏苏州的人类神经干细胞治疗帕金森病的安全性和有效性评价研究。 2020年,来自佐治亚大学再生生物科学中心的研究人员发表了一项新研究,他们发现NK细胞能够抑制一系列细胞变化,从而阻止帕金森病的发展[5]。这一研究突显了NK细胞不仅充当攻击入侵者的有效清除剂,而且对于调节和抑制脑组织的炎症和蛋白质团块可能是至关重要的。而炎症和蛋白质团块恰好是帕金森病和其他神经退行性疾病的标志。相关研究结果发表在《PNAS》杂志上。 04 小结 尽管帕金森的病因暂不明确,但帕金森的发病率和患病率均随年龄的增高而增加,这说明帕金森与身体的衰老、免疫力的下降有关。因此,预防帕金森病大致要做到以下几点:规律作息,增强体质,加强脑力活动,提高免疫力,避免接触对人体神经系统有毒的物质,预防脑动脉硬化,特别是60岁以上或有家族史的高危人群更要加强自我检测。 事实上,细胞替代疗法可能是一种可行的帕金森病的治疗方法[6]。越来越多的研究者将治疗帕金森病的目光转向细胞疗法。相信随着研究的进展,通过解决疾病主要病因,细胞治疗将是帕金森病治疗的一个新的里程碑。 参考文献: [1]Taye H Hamza, Cyrus P Zabetian,et genetic variation in the HLA region is associated with late-onset sporadic Parkinson's disease[J].Nature Genetics,2010-08-17. [2]Parkinson’s Disease-Related Proteins PINK1 and Parkin Repress Mitochondrial Antigen Presentation. Cell, 2016; DOI: [3]Perlow M , Freed W , Hoffer B , et al. Brain grafts reduce motor abnormalities produced by destruction of nigrostriatal dopamine system[J]. Science, 1979, 204(4393):643-647. [4]孙守家.GDNF基因修饰人脂肪间充质干细胞移植治疗帕金森病小鼠模型的研究[D]. [5]Rachael H. Earls, Kelly B. Menees,et cells clear α-synuclein and the depletion of NK cells exacerbates synuclein pathology in a mouse model of α-synucleinopathy[J].PNAS,2020,(1). [6]Kai-C. Sonntag, Bin Song, Nayeon Lee,. Pluripotent Stem Cell-based therapy for Parkinson’s disease: current status and future prospects. Prog Neurobiol. 2018 Sep; 168: 1–20. 

关于帕金森病药物如何调节阿尔茨海默病病理发展机制的博士论文可能需要全面回顾当前关于该主题的文献,以及更深入地研究该主题的原始研究。论文的第一部分可能涉及对文献的全面回顾,包括对帕金森病药物作用机制的研究、阿尔茨海默病中发生的分子和细胞事件,以及目前对这两种疾病之间关系的理解. 这将涉及深入研究科学文献,包括论文、评论和书籍章节,以全面概述该主题的当前知识状况。论文的第二部分可能涉及原始研究,旨在研究帕金森病药物如何调节阿尔茨海默病病理发展的机制。这可能涉及多种实验方法,例如使用细胞模型的体外研究、使用动物模型的体内研究或使用成像技术的人体研究。该研究可能涉及检验帕金森病药物可以通过调节疾病过程中涉及的特定分子途径来调节阿尔茨海默病的病理发展的假设。这可能涉及使用质谱、转录组学、蛋白质组学或表观遗传分析等技术,以更深入地了解响应帕金森病药物而发生的分子变化。最后,论文将以对调查结果的讨论、对该主题的当前知识的综合以及对未来研究以继续探索该调查领域的建议作为结尾。这篇论文的目标是全面了解帕金森病药物如何调节阿尔茨海默病的病理发展的机制,并为这些使人衰弱的疾病制定新的治疗策略做出贡献。

中国古代的中医称这个病叫癫症或是震颤。这完全是以病的症状来命名的

帕金森病又叫“震颤麻痹”,200多年前,一位英国的学者(叫帕金森的医生)在医学杂志上发表了一篇文章,描述了几例患者的症状表现为震颤、少动、僵直的疾病,将这组疾病命名为“震颤麻痹”,当时以为这组疾病的病人病变的受损部位是在锥体系统。后期法国的夏科医生进一步完善了有关这个病的症状描述,并认为它是锥体外系的疾病,提议将这一疾病命名为帕金森病,从此医学上将以震颤、少动、僵直为主要表现特征的疾病,命名为帕金森病。目前认为帕金森病的病变部位主要是在黑质,是多巴胺受体的变性所导致的。

帕金森病的论文

一时轻信人言语,自有明人话不平。敢于说真话的深空小编给您说新闻。今天天气不错,正适合读读最新资讯放松一下。不让大家久等了,下面马上进入正题吧。帕金森氏病起源于大脑或肠道吗?在《帕金森氏病》杂志上发表的一项新论文中,科学家们假设PD可分为两种亚型:肠道第一,起源于肠道的外周神经系统并扩散到大脑;首先是大脑,起源于大脑,或通过嗅觉系统进入大脑,然后扩散到脑干和周围神经系统。Per Borghammer和Nathalie Van Den Berge探索了PD发作的起源。他们回顾了证据,表明路易体病包括PD和路易体痴呆包含两种不同的亚型:肠道先表型,其中对周围自主神经系统的明显损害先于对大脑本身,包括多巴胺细胞;脑先表型,其中对大脑的明显损害先于对周围植物神经系统的可衡量损害。来自PD患者大脑的尸检研究的证据表明,PD可能始于肠道和鼻子的周围神经系统。病理然后通过神经传播到大脑。但是,并非所有的尸检研究都对此解释表示赞同。在某些情况下,大脑在进入大脑的重要入口处不包含病理,例如脑干底部的迷走神经背核。这篇评论中提出的先于肠道与先于大脑的假设提供了一种方案,可以将神经病理学文献中的这些不同发现调和为有关PD起源的单一一致理论。该综述总结了来自人类成像研究和来自人类与动物模型的组织研究的现有证据。影像学和组织学研究通常与脑优先假说和身体优先假说兼容。如果这个假设是正确的,则表明PD比原先认为的要复杂得多。如果只有一部分患者在肠道中发病,那么针对肠道的干预措施可能仅对某些PD患者有效,而对疾病始于大脑本身的个体无效。Van Den Berge指出:如果大脑优先与身体优先的假设是正确的,我们需要加强研究以了解这两种亚型的危险因素和触发因素。这些不同类型的PD可能需要不同的治疗策略, Borghammer评论道。通过针对肠道的干预措施,例如益生菌,粪便移植和抗炎治疗,可以预防先消化型PD。但是,这些策略可能不适用于治疗和预防脑优先型患者。因此,将需要个性化的治疗策略,并且我们需要能够识别出个体患者中PD的这些亚型。PD是一种缓慢进行性疾病,会影响运动,肌肉控制和平衡。它是第二种最常见的与年龄相关的神经退行性疾病,到65岁时会影响约3%的人口,而影响到85岁以上的人中多达5%。在20世纪,PD被认为主要是一种脑部疾病,其主要特征是黑质中的色素性多巴胺能神经元的丧失,在奖励和运动中起着重要作用。最近,很明显PD是高度变化的,可能由几种亚型组成。欲要知晓更多《帕金森氏症是从肠道开始还是从大脑开始》的更多资讯,请持续关注深空的科技资讯栏目,深空小编将持续为您更新更多的科技资讯。王者之心2点击试玩

帕金森病(parkinson’s disease, PD)是继阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)之后第二常见的一种神经退行性疾病,多见于中老年人,患者主要表现为震颤、行动迟缓、肌强直等运动症状和一系列非运动症状。其目前的治疗方案只能缓解患者的症状,并不能阻止PD的进展,而PD是一种进行性恶化的疾病,因此找到能阻止PD进展的治疗方案十分重要。

2018年11月2日美国约翰霍普金斯大学医学院神经退行性疾病和干细胞研究中心Valina L. Dawson和Ted M. Dawson团队在 Science 杂志发表了题为 Poly(ADP-ribose) drives pathologic α-synuclein neurodegeneration in Parkinson’s disease 的研究论文,发现 Poly(ADP-ribose)可以增强α-synuclein毒性,促进α-synuclein聚集,并参与病理性α-synuclein介导的细胞损伤,促进PD进展 。这一发现或许能为阻止PD的进展提供治疗靶点[1]。 Science 杂志同时对此研究结果发表了评论文章[2]。

有没有觉得哪个分子很眼熟?对了,Poly(ADP-ribose) 就是PAR,上一篇文章也有提到哦。

现在咱们一起学习下这篇文章吧。

帕金森病和α-突触核蛋白

帕金森病是一种进行性的神经退行性疾病,患者主要表现为静止性震颤、行动迟缓、肌强直和姿势步态障碍四大运动症状,有的还伴有焦虑、抑郁、睡眠障碍、自主神经功能障碍、认知障碍等非运动症状。

帕金森病主要的病理改变是中脑黑质部多巴胺(dopamine, DA)能神经元减少,残存神经元胞质内出现嗜酸性包涵体,即路易小体(Lewy body)。纤维样的α-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn)是路易小体的主要成分。

α-syn是在大脑中广泛表达的一种突触前蛋白,生理状态下呈可溶的蛋白单体形式,当其聚集成不溶的纤维样寡聚体,则具有致病性,可引起神经元细胞死亡。病理性的α-syn可以像朊病毒一样在细胞间传播,促进PD进展。

然而是什么引起α-syn的病理性聚集呢?病理性聚集的α-syn又是如何引起细胞死亡的?这些都还不清楚。

PAR与PARP1

Poly(ADP-ribose) (PAR)是Poly(ADP-ribose) polymerase-1(PARP-1)以NAD+为底物合成的产物。细胞核PARP-1和PAR的主要功能是发现各种原因引起的DNA损伤,并启动相应的DNA修复机制。

PARP-1依赖性细胞死亡

PARP-1依赖性细胞死亡(Parthanatos)是一种由于PARP-1激活引起的程序性细胞坏死形式,Parthanatos是根据“par”(PARP-1的酶学产物)+ “thanatos”(希腊语的死亡之神)而命名。

Parthanatos这种细胞死亡形式广泛存在于神经系统疾病、心脏病等疾病中。

因为Parthanatos中PARP-1和PAR可引起细胞死亡,故作者 拟探究PARP-1和PAR是否参与PD中病理性α-syn引起的DA神经元丢失 。

1  α-syn PFF的神经毒性依赖于PARP-1

α-syn预制纤维(a-syn preformed fibrils, α-syn PFF)是一种体外重组的α-syn,能够像体内的α-syn一样聚集成纤维,并能像朊病毒一样在神经元细胞间传播,当其被注射进小鼠的脑内,其S129位点可发生磷酸化,形成p-α-syn(病理性α-syn的一个标志),因此是研究α-syn的一个良好模型。

为了探究α-syn PFF能否激活PARP-1,作者用α-syn PFF处理鼠的原代皮质神经元细胞,WB检测PAR的变化,发现第3-7d PAR的表达逐渐增加直至最高峰,并维持增加状态直到第14d。

PI染色发现PAR的增加伴随着细胞死亡的增加。

用三种PARP抑制剂(ABT-888, AG-014699, BMN 673)处理细胞,则发现可以阻止α-syn PFF诱导的细胞PARP激活和细胞死亡。

α-syn PFF处理细胞能够促进α-syn进行 S129位点的磷酸化形成p-α-syn,并促进水溶性α-syn形成不溶性α-syn,两者都是病理性α-syn的特征。而PARP抑制剂能够明显阻止这些效应。

敲低或敲除PARP-1亦能明显阻止α-syn PFF诱导的PARP激活和细胞凋亡。

敲除PARP-1能够阻止α-syn PFF诱导的α-syn的磷酸化及不溶性α-syn的形成。

用广谱的caspase抑制剂Z-VAD能部分减轻α-syn PFF的毒性,而坏死性凋亡抑制剂Nec-1和自噬抑制剂3-MA无法减轻α-syn PFF诱导的细胞死亡,PARP抑制剂ABT-888则能够阻止α-syn PFF诱导的细胞死亡,说明 α-syn PFF诱导的细胞死亡主要依赖于PARP-1,即parthanatos,而不是通过激活细胞凋亡、坏死或自噬。

上述实验结果显示敲除PARP-1或药物抑制PARP-1能够减少p-α-syn的形成,这种减少会不会是因为细胞内吞的α-syn PFF减少呢?

作者富集细胞内吞体,检测PARP-1敲除和药物抑制条件下内吞体内biotin标记的α-syn PFF含量,发现均与对照组无明显差异,说明PARP-1不影响细胞对α-syn PFF的摄入。

背景介绍中提到α-syn PFF能像朊病毒般在细胞间传播,促进PD进展,那它的这种细胞间传播的特性是否也依赖于PARP-1呢?

作者进行了微流控室实验,首先通过微流体装置将α-syn PFF加入到chamber 1 (C1),第14d再检测chamber 2 (C2) 和chamber 3 (C3)中是否出现α-syn,即α-syn PFF是否有传播功能。

结果显示WT神经元组第14d可在C2和C3中可检测到p-α-syn, 而PARP-1 KO组基本检测不到,说明 α-syn PFF的传播功能也依赖于PARP-1。

2  α-syn PFF通过NO诱导的DNA损伤激活PARP-1

第一部分已经证明α-syn PFF能够激活PARP-1,并通过PARP-1发挥其神经毒性作用,那么α-syn PFF是如何激活PARP-1的呢?

作者发现用α-syn PFF处理神经元细胞或将其直接注射到小鼠脑内,可引起细胞的NO水平增加及DNA损伤增加。

用NO合成酶抑制剂L-NAME处理神经元细胞或小鼠大脑,则可以抑制α-syn PFF诱导的NO合成、DNA损伤及PARP-1激活。

此外NO合成酶抑制剂还可以抑制α-syn PFF诱导的细胞死亡。

以上说明 α-syn PFF通过激活NO合成酶,引起DNA损伤,激活PARP-1,通过parthanatos引起细胞死亡。

3  α-syn PFF通过PAR介导DA神经元丢失

前面已经证明α-syn PFF通过parthanatos引起细胞死亡,那么这一通路会不会跟PD中DA神经元的丢失有关?

向小鼠一侧的纹状体内注射α-syn PFF可激活PARP-1,增加PAR水平,而敲除PARP-1或用PARP-1抑制剂处理后,可阻止α-syn PFF诱导的PAR水平增加,减轻α-syn PFF的神经毒性。

同时,注射α-syn PFF 6个月后,WT小鼠注射侧DA神经元减少约50%,而PARP-1敲除组和PARP-1抑制剂处理组小鼠的DA神经元无明显减少。

酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase, TH)是DA合成的关键酶,作者发现用α-syn PFF处理WT小鼠后,TH和多巴胺转运子(DA transporter, DAT)水平均明显降低,而敲除或抑制PARP-1,可阻止该现象。

此外,α-syn PFF处理的WT小鼠纹状体DA和DA代谢产物含量明显减少,PARP-1 KO组和PARP-1抑制剂处理组无明显变化。

向WT小鼠大脑注射α-syn PFF可引起小鼠爬杆试验(pole test)时间延长,握力试验(grip strength)力量降低,敲除PARP-1或PARP-1抑制剂处理则可缓解α-syn PFF引起的PD运动症状。

4  PAR促进α-syn纤维化

既往研究显示PAR能够导致固有无序蛋白液体分层,引起其聚集,那么PAR能否促进α-syn聚集呢?

在加或不加PAR的条件下,作者观察α-syn单体孵育一段时间后聚合物的生成情况,发现不加PAR时,α-syn单体孵育72h才出现不同分子量的α-syn聚合物,而加了PAR,24h即出现不同分子量的α-syn聚合物。

不同孵育温度或不同浓度的PAR可引起α-syn纤维化效率的不同(原文Fig. S7A-C)。

荧光染料硫黄素T(thioflavin T fluorescence, ThT)可用于淀粉样纤维聚集过程的定性定量监测。通过ThT荧光监测可见PAR能明显促进α-syn聚集。

透射电镜观察到不加PAR时,α-syn单体孵育72h才出现α-syn寡聚体纤维,而加了PAR,12h即可看到α-syn寡聚体的形成。

因为PAR是个高度带负电的分子,为排除PAR引起的α-syn聚集是由于蛋白间的电荷相互作用,作者研究了同样带负电的PolyA分子对α-syn聚集的影响,发现其并没有显著促进α-syn聚集。

Overlay assay显示PAR与α-syn之间有相互作用,而ADP ribose(ADPr)单体与α-syn之间没有相互作用,也不影响α-syn的聚集。

PARP-1能够促使蛋白发生ADP核糖基化,那么它会使α-syn发生核糖基化吗?

体外核糖基化实验(IVRA)显示不会。

Overlay assay和Co-IP均显示α-syn与PAR之间存在相互作用,作者运用deletion analysis和Co-IP确认α-syn通过其氨基端与PAR作用。

为了探究内源性的PAR生成是否能促进α-syn聚集,作者用N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)处理过表达α-syn的原代鼠皮质神经元细胞,发现NMDA可激活PARP,引起α-syn聚集,而敲除PARP-1或用PARP-1抑制剂处理后,α-syn不再聚集。

在过表达α-syn的PARP-1 WT型和PARP-1 KO型细胞中外源给予PAR,均可rescue α-syn的聚集。

在过表达WT型α-syn和α-syn A53T的神经母细胞瘤SH-SY5Y中,给予PARP激活剂MNNG可促进α-syn聚集,敲除PARP-1或给予PARP-1抑制剂后,α-syn聚集减少,外源补充PAR则可同样rescue PARP-1敲除或抑制引起的α-syn聚集减少。

5  PAR增强α-syn PFF的体外毒性

前面证明了PAR与α-syn PFF结合,那么这种结合会改变α-syn PFF的生物物理属性吗?

作者用蛋白酶K(proteinase K)消化α-syn PFF处理的和PAR-α-syn PFF处理的细胞,发现PAR-α-syn PFF处理的细胞更能抵抗PK的消化,提示PAR-α-syn PFF可能折叠的更紧密。

第一部分已经证明了α-syn具有神经毒性,作者大致重复第一部分的实验,如PAR促进细胞死亡(原文Fig. S10)、促进p-α-syn生成、促进不溶性α-syn生成、促进α-syn的内吞和传播(原文Fig. S11),证明PAR能明显增强α-syn的体外毒性。

6  PAR增强α-syn PFF的体内毒性

为了探究PAR对α-syn PFF体内毒性的影响,作者将α-syn PFF或PAR–α-syn PFF注射到小鼠一侧的纹状体内,发现注射PAR–α-syn PFF组更早出现DA神经元的丢失,更早形成p-α-syn,且p-α-syn的水平明显高于注射α-syn PFF组。

此外,与α-syn PFF相比,PAR–α-syn PFF明显促进DA及其代谢产物的丢失(原文Fig. S13),TH和DAT水平下降(原文Fig. S14),小鼠爬杆实验和握力实验表现变得更差。

7  PD患者脑脊液PAR水平增加

作者检测两个独立队列的PD患者和对照者的脑脊液(CSF)的PAR水平,均发现PD患者CSF的PAR水平明显增加,且PAR的水平与疾病持续时间和Hoehn & Yahr分期呈正相关。

此外,作者发现PD患者黒质(substantia nigra, SN)的PAR水平也明显增加,这一点与既往的研究结果一致。

病理性α-syn通过激活NO合成酶,诱导DNA损伤,激活PARP-1,产生的PAR促进病理性α-syn的生成,通过parthanatos引起细胞死亡。敲除或降低PARP-1可抑制病理性α-syn的毒性。PAR可在体内和体外增强病理性α-syn的毒性,形成前馈循环。PD患者的脑脊液和黒质的PAR含量明显增加。以上提示PARP-1的激活参与PD的进展,因此抑制PARP-1的激活有望阻止PD中DA神经元的进行性丢失。

此图为全文的故事图解。

本文套路如下图所示。

希望本文能给你启发。

参考文献

[1] Kam TI, et al. Poly(ADP-ribose) drives pathologic alpha-synuclein neurodegeneration in Parkinson's disease [J]. Science (New York, NY), 2018, 362(6414).

[2] Brundin P, et al. Cancer enzyme affects Parkinson's disease [J]. Science (New York, NY), 2018, 362(6414): 521-522.

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