帕金森病和阿尔茨海默病是全球影响数百万人的两大最常见神经退行性疾病。冲绳科学技术大学院大学在《神经科学杂志》发表的新研究表明，这两种疾病存在导致突触功能障碍的共同分子级联机制，推进了对疾病症状产生机制的理解。
研究人员探究了疾病相关蛋白堆积如何破坏突触间的脑细胞通信。他们发现一条干扰突触囊泡回收的通路，该过程对正常脑信号传递至关重要。冲绳科学技术大学院大学突触生物学单元的首席作者迪米塔尔·迪米特罗夫博士表示："突触是大脑中控制不同功能的神经环路通信枢纽。因此，某一神经环路突触中的蛋白堆积可能影响记忆功能，而在另一环路中则可能损害运动控制。这有助于解释为何共享的突触功能障碍机制会引发阿尔茨海默病和帕金森病的差异化症状。"
大脑通信与囊泡的重要性
大脑依赖神经递质在细胞间传递信号。这些化学信使在脑细胞内生成，并储存运输于称为突触囊泡的小型膜状包囊中。囊泡移动并与细胞膜融合，将神经递质释放至突触间隙，随后扩散至邻近细胞的受体。为维持持续信号传递，囊泡必须从膜上回收、重新填充神经递质并循环使用。
本研究中，研究人员发现一种中断囊泡回收过程的分子级联机制，从而破坏正常脑功能。迪米特罗夫博士解释道："当疾病相关蛋白在脑细胞中堆积时，会引发通常对细胞结构和功能至关重要的微管蛋白丝过度生成。过量微管会捕获名为动力蛋白的关键物质——该蛋白负责从细胞膜回收空囊泡，在囊泡循环中起核心作用。动力蛋白减少导致囊泡回收减缓，进而中断脑细胞间的信号传递与通信。"
阿尔茨海默病与帕金森病的治疗启示
通过揭示这一新共享机制，研究团队确定了多个潜在药物研发靶点。冲绳科学技术大学院大学名誉教授Tomoyuki Takahashi指出："阻止疾病相关蛋白堆积、抑制微管过度生成或阻断微管-动力蛋白结合——我们的新机制为帕金森病和阿尔茨海默病确定了三个共同治疗靶点。此类研究对开发减轻疾病对患者、家庭及社会整体影响的新疗法至关重要。"
该研究建立在团队神经科学长期研究基础上，此前已发表关于微管在帕金森病中作用及动力蛋白-微管相互作用在阿尔茨海默病中影响的成果。2024年，他们曾报告一种可逆转小鼠阿尔茨海默病症状的肽分子。基于最新发现，研究人员认为该分子同样有望缓解帕金森病症状。
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