帕金森氏症重大突破!陽明交大以果蠅大腦揭「腦中清潔系統」關鍵
繼成功找出與阿茲海默症記憶退化相關的關鍵基因後,陽明交大再度在失智症研究領域取得重大突破,這次的成果聚焦於神經退化疾病「帕金森氏症」,研究團隊發現一條清除毒蛋白路徑,可以避免多巴胺神經元死亡。
帕金森氏症與阿茲海默症都是由毒性蛋白異常堆積造成,近日發表於國際期刊《自噬》的研究指出,陽明交大神經科學研究所副教授何淑君與其團隊,透過研究果蠅與小鼠大腦,揭示一條由 GAK/aux 基因主導的溶酶體清除路徑,能有效移除引發巴金森氏症的毒蛋白 α- 突觸核蛋白。
團隊發現,果蠅中的 aux 基因與小鼠中的 GAK 為同源基因,主要存在於膠質細胞中,負責調控溶酶體的酸鹼值與酵素活性,若該基因缺失,溶酶體將無法維持應有的酸性環境,導致細胞內毒蛋白無法被降解,進而在腦部大量堆積,造成神經細胞損傷。
這項機制已在動物實驗中獲得驗證,果蠅在缺乏 aux 基因的情況,出現運動能力下降、壽命縮短等現象;小鼠缺乏 GAK 基因則表現出步態不穩、運動遲緩等症狀,這與人類帕金森氏症病患的退化表現極為相似。
何淑君表示,研究團隊 2017 年就已發現該基因在帕金森氏症中可能發揮關鍵作用,這次研究則進一步證實,GAK/aux 基因更像是溶酶體的「酸性調節閥門」,透過維持溶酶體酸性環境調節毒蛋白降解,掌握著整個細胞垃圾清除系統的運作。
何淑君指出,這項發現非常重要,因為這個開關一旦失效,清除系統也隨之停擺,代表只要能讓這個開關恢復作用,膠質細胞就能重新運作清除毒蛋白,這將是未來開發帕金森氏症治療藥物的潛在新靶點。
(首圖來源:陽明交大)