“缺氧”或成帕金森病治療新路徑?麻省總醫(yī)院與Broad研究發(fā)現(xiàn)低氧環(huán)境可逆轉(zhuǎn)神經(jīng)損傷
一項(xiàng)由Broad研究所與麻省總醫(yī)院(Mass General Brigham)合作完成的最新研究指出,類似珠穆朗瑪峰大本營(yíng)那樣的低氧環(huán)境,或許能夠保護(hù)帕金森病患者的大腦,并逆轉(zhuǎn)部分運(yùn)動(dòng)障礙癥狀。這項(xiàng)成果已發(fā)表于《自然·神經(jīng)科學(xué)》(Nature Neuroscience)。
研究人員在小鼠模型中發(fā)現(xiàn),帕金森病相關(guān)的細(xì)胞功能障礙會(huì)導(dǎo)致腦內(nèi)氧分子異常積聚,進(jìn)而加劇神經(jīng)元損傷。通過人為制造“高海拔式”的缺氧環(huán)境,不僅可阻止神經(jīng)元進(jìn)一步死亡,甚至能恢復(fù)部分已受損神經(jīng)的功能。
“我們觀察到了神經(jīng)功能的部分逆轉(zhuǎn),這真的非常令人興奮。”研究共同通訊作者、哈佛醫(yī)學(xué)院系統(tǒng)生物學(xué)與醫(yī)學(xué)教授、Broad研究所成員Vamsi Mootha表示,“這說明在某個(gè)時(shí)間窗口內(nèi),神經(jīng)元仍是功能受損而非完全死亡的,如果能在這個(gè)階段干預(yù),就可能挽救它們?!?/p>
“缺氧療法”背后的科學(xué)邏輯
這項(xiàng)研究建立在Mootha團(tuán)隊(duì)十余年來對(duì)“缺氧”(低氧狀態(tài))如何保護(hù)線粒體疾病的研究基礎(chǔ)之上。線粒體是細(xì)胞的“能量工廠”,長(zhǎng)期證據(jù)表明其功能障礙與多種神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān)。
帕金森病患者大腦內(nèi)會(huì)逐漸堆積一種叫路易體(Lewy bodies)的異常蛋白團(tuán),干擾線粒體的正常工作。研究人員指出,這種線粒體受損會(huì)導(dǎo)致氧氣利用效率降低,使氧氣在腦內(nèi)過度積聚,最終變成一種“毒素”。
“我們過去在Leigh綜合征、Friedreich共濟(jì)失調(diào)等罕見病中看到,缺氧可以改善神經(jīng)癥狀。這促使我們提出一個(gè)大膽的假設(shè):這種機(jī)制是否也適用于帕金森?。俊盡ootha說。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn):低氧環(huán)境可顯著改善運(yùn)動(dòng)功能
研究團(tuán)隊(duì)在帕金森小鼠模型中測(cè)試了這個(gè)假設(shè)。他們將小鼠注射α-突觸核蛋白(α-synuclein)蛋白團(tuán)以模擬路易體形成,再分別將其置于正常氧氣環(huán)境(21%)與低氧環(huán)境(11%,相當(dāng)于海拔約4800米)下生活。
結(jié)果顯示,處于低氧環(huán)境的小鼠盡管同樣出現(xiàn)路易體,但幾乎沒有神經(jīng)元死亡,也沒有運(yùn)動(dòng)障礙。相反,呼吸正常氧氣的小鼠則表現(xiàn)出嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)障礙和腦損傷。
更令人振奮的是,研究團(tuán)隊(duì)在癥狀出現(xiàn)六周后才開始為小鼠實(shí)施低氧干預(yù),也同樣觀察到運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)、焦慮行為減少和神經(jīng)元死亡停止的積極結(jié)果。
“這意味著,即便在疾病已出現(xiàn)癥狀的階段,干預(yù)仍然可能有效?!?研究共同作者、市橋文人(Fumito Ichinose)教授表示,“這可能改變我們治療帕金森病的傳統(tǒng)思路。”
并非立即可用,人為低氧存在風(fēng)險(xiǎn)
研究人員強(qiáng)調(diào),目前這些發(fā)現(xiàn)尚無法直接用于臨床治療,尤其是“自行嘗試夜間低氧呼吸”可能是危險(xiǎn)的,甚至?xí)又夭∏椤5麄冋诜e極開發(fā)可以模擬低氧作用的小分子藥物——一種“缺氧藥丸”(hypoxia in a pill),希望未來能以藥物形式激活類似機(jī)制。
目前,類似策略已在多種模型中顯示潛力,包括帕金森病、Leigh綜合征、Friedreich共濟(jì)失調(diào)以及早衰癥(accelerated aging)等。
“缺氧療法并非對(duì)所有神經(jīng)退行性疾病都適用,但它為我們打開了一個(gè)全新的研究方向?!盡ootha表示,“這也許會(huì)徹底改變我們理解和治療部分神經(jīng)系統(tǒng)疾病的方式?!?/p>
參考文獻(xiàn):Marutani, E et al. Hypoxia ameliorates neurodegeneration and movement disorder in a mouse model of Parkinson’s disease,?Nature Neuroscience?(2025).?DOI: 10.1038/s41593-025-02010-4
編輯:王洪
排版:李麗


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