과학자들은 쥐의 장에서 뇌까지 파킨슨의 여정을 추적합니다
파킨슨 병이 장에서 시작될 수 있다는 이론은 최근 생쥐를 대상으로 한 연구에서 더 많은지지를 얻고 있습니다. 과학자들은 독성 단백질이 장에서 형성되도록 유도하고 미주 신경을 통해 뇌로가는 각 단계를 추적했습니다.
메릴랜드 주 볼티모어에있는 Johns Hopkins University School of Medicine의 연구원들은 파킨슨 병의 새로운 마우스 모델에 대한 조사를 수행했습니다.
새로운 모델은 움직임과 관련이없는 일부를 포함하여 파킨슨 병의 초기 및 후기 징후와 증상을 재현합니다.
연구팀은 파킨슨 병 환자의 뇌에서 독성 덩어리를 형성하는 단백질 인 알파-시누 클레인의 "미리 형성된 원 섬유"를 내장에 주입하여 쥐가 이러한 기능을 개발하도록 할 수 있음을 발견했습니다.
저널에 실린 논문 뉴런 마우스 모델과 연구 결과를 설명합니다.
Johns Hopkins University School of Medicine의 신경과 교수 인 공동 연구 저자 인 Ted M. Dawson은“이 모델은 장에서 시작되기 때문에 전체 스펙트럼과 시간 과정을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 파킨슨 병의 발병 기전의.”
그는 이러한 모델을 통해 연구자들이 증상이 나타나기 전부터 본격적인 질병에 이르기까지 다양한 단계에서 파킨슨 병을 중단하는 방법을 테스트 할 수 있다고 설명합니다.
파킨슨 병, 장 및 알파-시누 클레인
파킨슨 병은 뇌 조직을 점진적으로 파괴하는 질병입니다. 그것은 운동 기능 또는 운동 제어를 돕는 도파민이라는 화학 메신저를 만드는 뇌 세포를 죽입니다.
파킨슨 병의 특징은 뇌의 영향을받은 부위에 심하게 접힌 알파-시누 클레인 단백질이 응집되어 있다는 것입니다. 병리학 자들은 파킨슨 병 환자의 사후 뇌 검사에서 이러한 덩어리를 관찰했습니다.
파킨슨 병의 주요 운동 증상으로는 느린 움직임, 뻣뻣함, 경직, 떨림 및 균형 문제가 있습니다. 삼키거나 말하는 데 어려움이있을 수도 있습니다.
운동 기능과 관련없는 증상은 파킨슨 병에서도 발생할 수 있습니다. 이러한 비 운동 증상에는 통증, 피로, 기분 장애, 과도한 발한, 후각 상실, 계획 및 주의력 문제, 변비 및 수면 장애가 포함됩니다.
아직까지 파킨슨 병에 대한 치료법은 없으며 현재 존재하는 치료법은 질병의 진행을 늦추고 더 진행된 증상을 완화하는 능력에 한계가 있습니다.
과학자들은 후각 및 장에 영향을 미치는 것과 같은 일부 비 운동 증상이 파킨슨 병의 운동 단계 이전에 나타날 수 있음을 "오래 인식"해 왔습니다.
또한, 그들은 또한 장과 뇌가 주로 미주 신경을 통해 서로 지속적으로 소통하고 있음을 입증했습니다.
파킨슨 병에 대한 Braak의 미주 신경 이론
2003 년 독일의 뇌 연구원 Heiko Braak은 알파-시누 클레인의 독성 여정이 장에서 시작하여 미주 신경을 통해 뇌로 퍼져 도파민 세포를 파괴한다고 제안했습니다.
그 이후로 많은 연구에서 Braak의 이론을 뒷받침하는 증거를 찾았지만 가장 최근의 연구까지는 설득력있는 동물 모델이 없었습니다.
새로운 연구에서 Dawson과 동료들은 Braak의 이론을 입증하기 위해 마우스 모델을 설계했습니다.
장의 근육은 미주 신경과의 연결이 풍부합니다. 그래서 연구팀은 미리 형성된 알파-시누 클레인 원 섬유를 미주 신경 연결이 풍부한 쥐의 장 근육 부위에 주입했습니다.
연구진은 실험의 성공 여부가 주사 부위를 정확히 맞추는 것뿐만 아니라 적절한 크기와 양의 원 섬유를 얻는 것에 달려 있다고 지적했습니다.
Dawson은 "초기 실험이 작동하기 시작했을 때 완전히 놀랐습니다. 이제 우리 연구팀에게는 상당히 일상적인 일입니다."라고 말합니다.
알파-시누 클레인의 단계별 추적
연구팀은 독성 단백질이 주사 부위에서 뇌간이 시작될 때까지 퍼지는 데 약 1 개월이 걸린다는 것을 관찰했습니다.
또 다른 2 개월 후, 독성 단백질은 파킨슨 병에 굴복 한 뇌의 일부인 흑질 압착 부 (substantia nigra pars compacta)뿐만 아니라 편도체, 시상 하부 및 전두엽 피질과 같은 다른 영역에도 도달했습니다.
장내 주사 후 7 개월 이내에 질병을 유발하는 알파-시누 클레인이 더 멀리 도달했고 해마, 선조체 및 후각 구를 통과했습니다.
연구팀은이 몇 달 동안 흑질 압착과 선조체에서 도파민 세포의 상당한 손실이 발생하는 것을 확인했습니다.
미리 형성된 알파-시누 클레인 섬유소를 장내 주사 한 후, 생쥐는 또한 파킨슨 병의 전형적인 운동 증상을 나타 냈습니다. 그들은 또한 우울증, 후각 상실, 기억 및 학습 문제를 포함한 비 운동 증상을 개발했습니다.
연구진은 또한 절단 된 미주 신경 섬유가있는 마우스에서도 동일한 절차를 수행했습니다. 이들 마우스 중 어느 것도 신경 세포의 죽음, 운동 및 비 운동 기능 문제와 같은 온전한 미주 신경을 가진 사람들이 나타내는 파킨슨 병의 징후와 증상을 보이지 않았습니다.
Braak의 이론 지원
연구원들은이 발견이 파킨슨 병 발병에 대한 Braak의 가설을 뒷받침한다고 결론지었습니다.
마우스 연구 결과가 반드시 인간에게도 동일하다는 것을 의미하지는 않지만, 팀은이 경우에 그럴 수 있음을 시사하는 증거를 지적합니다.
외과의가 미주 신경의 일부를 제거하는 궤양 치료에 대한 인간 연구에 따르면 파킨슨 병 발병 위험을 줄일 수 있습니다.
Dawson은이 연구의 세 가지 의미를 강조합니다. 첫 번째는 그가 장-뇌 연결을 탐구하는 미래의 연구에 활기를 불어 넣을 것으로 기대한다는 것입니다.
Dawson이 예측 한 연구의 두 번째 의미는 독성 형태의 알파-시누 클레인 전파를 유발할 수있는 요인 (예 : 감염 및 특정 분자)에 대한 추가 연구로 이어질 수 있다는 것입니다.
세 번째 의미는 파킨슨 병을 치료하는 새로운 방법이 병적 또는 질병을 유발하는 알파-시누 클레인 형태가 장에서 뇌로 퍼지는 것을 방지하는 데 있다는 것입니다.
위장관에 병리학 적 알파-시누 클레인이있는 환자는 미래의 신경 보호 연구에 이상적인 후보가 될 것입니다.
Ted M. Dawson 교수
