線粒體與帕金森病關(guān)系的研究進(jìn)展

安文鑫 王宗霞 劉佳 馬寧

摘 要：目的：綜述線粒體與帕金森病關(guān)系的最新研究進(jìn)展 方法：依據(jù)有關(guān)線粒體與帕金森病實(shí)驗(yàn)和結(jié)論的最新文獻(xiàn)，總結(jié)出線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)異常、線粒體位置分布異常、線粒體呼吸異常、線粒體DNA異常、線粒體自噬異常以及線粒體功能異常與帕金森病之間的關(guān)系。結(jié)論：線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能異常等均可能導(dǎo)致帕金森病的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：線粒體；帕金森?。痪€粒體異常；學(xué)習(xí)體會(huì)

一、前言

通過對(duì)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物與遺傳學(xué)課程線粒體與疾病這一章的學(xué)習(xí)，不僅了解了線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能、遺傳體系等，而且學(xué)到了線粒體與許多疾病的發(fā)生是相關(guān)的。帕金森?。≒arkinsons disease，PD）又稱震顫性麻痹，是常見的多因素共同引發(fā)在中老年人群中發(fā)生的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，它的發(fā)生與線粒體異常有密切的關(guān)系。本文就此對(duì)二者的關(guān)系進(jìn)行闡述。

二、線粒體異常與帕金森病

（一）線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)異常與帕金森病

線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)異常與PD的發(fā)生密切相關(guān)。在缺氧、射線、各種毒素和滲透壓改變時(shí)，都可引起線粒體變大變圓，從而導(dǎo)致其形態(tài)結(jié)構(gòu)異常。Pink1與Parkin基因形成的通路對(duì)于維持線粒體的形態(tài)有重要作用。線粒體分裂融合的動(dòng)態(tài)平衡保證了線粒體正常的形態(tài)結(jié)構(gòu)，從而來適應(yīng)外界環(huán)境對(duì)線粒體做出的刺激反應(yīng)。黑質(zhì)多巴胺（Dopamine，DA）神經(jīng)元易受線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)異常的影響，導(dǎo)致多巴胺神經(jīng)元變性缺失，引起細(xì)胞凋亡、壞死，進(jìn)而引發(fā)PD。

（二）線粒體位置分布異常與帕金森病

線粒體位置分布異常會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞的本體長(zhǎng)出突起，阻礙正常的線粒體產(chǎn)生動(dòng)作電位沿軸突運(yùn)輸，從而表現(xiàn)出神經(jīng)退行性疾病的癥狀PD。小蛋白“馬達(dá)”線粒體Rho[3]（Mirol）的缺失會(huì)導(dǎo)致線粒體沿脊髓和軸突的分布異常，導(dǎo)致線粒體合成ATP障礙及能量衰竭，進(jìn)而出現(xiàn)PD的癥狀。

（三）線粒體呼吸異常與帕金森病

線粒體呼吸過程中酶復(fù)合物I的活性下降及活性氧自由基（Reactive oxygen species，ROS）的產(chǎn)生會(huì)誘發(fā)相關(guān)基因突變，引起線粒體呼吸的異常。線粒體中雙酶CoQ10是ROS的清除劑，因此它的濃度下降會(huì)引起線粒體的呼吸異常。線粒體呼吸鏈中任何部位受到抑制都會(huì)使線粒體呼吸異常導(dǎo)致ROS生成增多，ROS損傷細(xì)胞膜，造成神經(jīng)元細(xì)胞的死亡，最終可能導(dǎo)致PD。

（四）線粒體DNA異常與帕金森病

目前研究發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增長(zhǎng)，線粒體DNA（mtDNA）在黑質(zhì)DA神經(jīng)元體細(xì)胞中的異常水平在逐漸增加，mtDNA的異常參與了很多散發(fā)性的PD患者的發(fā)病。mtDNA的變異可引起PD患者線粒體復(fù)合物I活性下降導(dǎo)致PD患者腦內(nèi)大部分神經(jīng)元變性。mtDNA異常是PD發(fā)病的重要原因之一。

（五）線粒體功能異常與帕金森病

線粒體功能異?？蓪?dǎo)致黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元變性缺失，α-突觸核蛋白（α-Synuclein）、DJ-1基因、神經(jīng)毒素等因素都能引起線粒體功能異常。突變或野生型α-Synuclein在神經(jīng)元里的積累導(dǎo)致線粒體的功能異常是PD的發(fā)病機(jī)制之一。Lee等提出纖維狀是α-Synuclein毒性最強(qiáng)的存在形式，而在神經(jīng)元胞質(zhì)路易小體中α-Synuclein被證實(shí)以纖維狀形式存在，故其毒性作用即可引發(fā)線粒體功能的障礙及PD[6]。DJ-1基因的多個(gè)缺失突變和點(diǎn)突變引起的線粒體功能異常與PD有關(guān)。在小鼠的裸細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)DJ-1基因丟失會(huì)導(dǎo)致線粒體功能異常，但DJ-1基因的過表達(dá)可以拮抗由Pink1基因突變導(dǎo)致的抗氧化功能障礙，進(jìn)而減少導(dǎo)致線粒體功能異常的危險(xiǎn)因子。線粒體功能的異?？赡苁荘D多巴胺神經(jīng)元退化的病理基礎(chǔ)之一。

三、總結(jié)

線粒體對(duì)維持機(jī)體正常生命活動(dòng)至關(guān)重要，它與帕金森病的關(guān)系十分復(fù)雜。帕金森病患者體內(nèi)可能覆蓋著全身性線粒體功能障礙及線粒體異常。帕金森病是多因素，多機(jī)制，相互作用，相互影響的復(fù)雜病癥，線粒體是引起其發(fā)病的核心因素。目前為止，有關(guān)于從線粒體異常方面指導(dǎo)帕金森病臨床治療手段已有部分應(yīng)用，因此在線粒體分子水平的深入研究將為帕金森病的臨床治療提供重要的幫助。作為本科階段的科研初學(xué)者來說，關(guān)注新技術(shù)和新信息的前沿，將會(huì)有更多的收獲，以此來為臨床治療提供廣闊的思路。

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