神经元 [BlackJack3D / 1495440392 / E+]
帕金森病(PD)是继阿尔茨海默病后第二常见的神经退行性疾病，由脑内多巴胺分泌神经元退化导致运动功能障碍，典型表现为震颤和运动迟缓。Broad研究所的Vamsi Mootha教授指出，流行病学证据表明重度吸烟者患病风险较低。考虑到吸烟导致一氧化碳中毒会干扰血红蛋白携氧功能，研究团队提出脑部低氧状态可能对全球超千万患者存在保护作用。
在《自然·神经科学》发表的题为《低氧改善帕金森病小鼠模型的神经退化和运动障碍》的研究中，Mootha团队发现模拟海拔约4877米(16000英尺)的低氧环境，可成功恢复帕金森病小鼠模型的神经功能并缓解运动症状。该研究首次揭示脑部高氧状态会加速神经毒性反应，提出通过降低氧摄入的新型治疗策略。哈佛医学院麻醉学教授Fumito Ichinose作为共同通讯作者参与研究。
Mootha在新闻稿中表示："我们观察到神经系统损伤的可逆性非常振奋。这证明在特定时间窗内部分神经元虽功能异常但尚未死亡，及时干预可恢复其功能。"
线粒体氧调控研究
作为线粒体生物学先驱，Mootha团队突破性聚焦线粒体作为"细胞氧消费者"的防护作用。2016年该团队发现激活低氧应答通路可防御线粒体功能障碍，在莱氏综合征小鼠模型中延长寿命3倍。后续在弗里德赖希共济失调等疾病模型中验证了低氧疗法的普适性。
疾病预防与逆转机制
研究采用α-突触核蛋白预成纤维丝(PFFs)注射的小鼠模型，模拟人类接触11%低氧环境(相当于海拔3900米)。实验显示：立即接受低氧治疗的小鼠未出现多巴胺神经元丢失；已出现帕金森样症状的小鼠经3个月低氧干预后运动功能显著改善。值得注意的是，这是首个能逆转α-突触核蛋白PFF模型运动缺陷的干预手段。
Ichinose指出，低氧疗法虽能预防神经元死亡，但不直接影响α-突触核蛋白异常聚集(路易小体)。考虑到α-突触核蛋白的生理功能，这种下游作用机制为避免直接靶向该蛋白的治疗策略提供新思路。
"缺氧药丸"研发
Mootha强调从动物模型到临床应用尚需时日，目前需维持低氧环境才能维持疗效。研究团队已开发出"缺氧药丸"概念，通过联合使用两种FDA批准药物调控血红蛋白功能，为开发非全身性低氧暴露的靶向疗法奠定基础。未来将探索线粒体功能障碍的多系统影响，重点解析低氧对中枢神经系统有效但对心脏症状无效的作用机制。
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