摘要:新文章(影响因子8.4),新发现,为大家提供一种研究帕金森症及其治疗药物的新方法和新思路。
背景
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是当今一种非常常见的神经系统变性疾病,平均发病年龄为60岁左右。在我国65岁以上人群PD的患病率大约是1.7%,就是说你每遇到100个老人其中就有2个会患有该种疾病,而且患有该疾病的老人生活质量会严重下降,不仅侵害老人的身心健康,还会影响到整个家庭。
造成帕金森的最主要原因是中脑黑质多巴胺(dopamine, DA)发生病变引起神经元的变性死亡,而这最终会引发纹状体DA含量显著性减少而致病。导致这一病理改变的确切病因目前仍不清楚,遗传因素、环境因素、年龄老化、氧化应激等均可能参与PD多巴胺能神经元的变性死亡过程。
“随着技术革新和研究的深度发展,帕金森病的基因机制、生化变化及病理学机制已相对明确,但相应的药物开发却仍然十分滞后,目前对于帕金森新型药物的临床需求仍然存在巨大缺口。”英国帕金森病协会会长Arthur Roach如是说。目前临床上最常用最有效的药物是左旋多巴制剂(商品名为美多巴或息宁),自六十年代开始应用于临床治疗以来,一直到现在都是临床上核心的药物。
目前的PD动物模型通常是通过化学损伤诱导,其中最常用的诱导剂是1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)和6-羟多巴胺(6-OHDA),因为6-OHDA诱导的PD模型稳定性不太好,所以,目前使用最广泛的是MPTP诱导的动物模型,最常用的是猴和小鼠。MPTP处理诱导的动物行为特征类似PD患者的行为反应,且反应持久且不可逆,病理变化、生化改变也与PD患者非常相似。
斑马鱼PD模型新发现
斑马鱼是一类被广泛用于发育生物学的模式生物,通过该生物体也有了许多关于脊椎动物发育的重要发现。斑马鱼作为实验动物有很多有利的属性:胚胎小而透明、成鱼便宜并易于维持、发育迅速并且大量繁殖。已有实验证明用MPTP诱导的PD斑马鱼模型显示出与哺乳动物相似的行为学特征和病理变化,并且可以被左旋多巴治疗。这说明斑马鱼适合用于制作PD模型。
该项研究是主要针对福美锌而进行的,福美锌是一种美国主要农作物产区广泛使用的杀真菌剂,也正是这种杀真菌剂导致人类中枢神经系统多巴胺神经元的凋亡,并因此而引发帕金森病。
首先,研究人员发现暴露于福美锌的斑马鱼,会因为多巴胺的缺失导致斑马鱼失去正常游动能力,显现出帕金森样症状。随后,研究人员利用基因手段,敲除斑马鱼α-突触核蛋白后,再次暴露于福美锌。结果发现,斑马鱼仍能够正常游动,没有因为福美锌暴露而致病。
接下来,研究人员给福美锌暴露致病的斑马鱼注射一种加州大学洛杉矶医学院的科学家们研制用来破解帕金森病患者脑内蛋白团块蓄积的试验药CLRO1,发现该药物对斑马鱼神经系统起到了保护作用。
▲斑马鱼神经荧光照片
基因法敲除或药物破解α-突触核蛋白都可以使神经元免受福美锌的毒性作用,Bronstein博士说,这一点至关重要,这意味着,环境毒素作用于脑内某些导致帕金森致病的神经通路。最为重要的是,我们可以使用目前正在研发中的药物来治疗因杀虫剂暴露而导致的帕金森病患者。”
该文章于2016年11月发表于《Environmental Health Perspectives》杂志(影响因子8.4)上,文章标题“Neurotoxicity ofthe Parkinson Disease-Associated Pesticide Ziram IsSynuclein-Dependent inZebrafish Embryos”。
【杭州环特生物】中国首家斑马鱼生物技术服务公司(CRO),面向医药、化工、食品、环境等领域,提供药物研发、安全性评价、毒理学研究和生物医学研究等专业服务。