通过抑制Activin A蛋白的活动,科学家们成功地阻止了运动障碍症状的进展,并消除了大脑对左旋多巴治疗的负面反应。
常见的帕金森病治疗能够管理即时症状,但可能会在长期内给患者带来严重问题。具体而言,这些治疗会导致运动障碍,特征是非自愿的运动和姿势。
在最近发表在神经科学杂志上的一项研究中,阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员通过将运动障碍视为“负面运动记忆”,对运动障碍采取了不同的看法。他们发现,抑制一种名为Activin A的蛋白可以有效防止运动障碍症状,并消除大脑对特定帕金森治疗的负面记忆反应。
研究的主要作者、UAB病理学系助理教授David Figge,医学博士,博士表示:“我们并不是在寻找完全不同的治疗方法,而是希望调查是否有办法先从根本上防止运动障碍的出现。如果能够避免运动障碍,患者或许可以更长时间地继续接受帕金森治疗。”
帕金森病是一种由多巴胺产生神经元的死亡引发的退行性疾病。为了对抗这一损失,临床医生目前使用左旋多巴,作为多巴胺的前体。
短期来看,左旋多巴是有益的,但是从长远来看,它可能会导致某些患者出现左旋多巴引起的运动障碍,导致不自主和不稳定的动作,例如抽搐、烦躁、头部运动或摇晃。即使患者暂时停用左旋多巴,运动障碍在恢复治疗时也往往迅速再次出现。
UAB神经学系助理教授Karen Jaunarajs,博士提到:“看起来大脑正在形成一种运动记忆,每次左旋多巴的给药,这种记忆在随后的左旋多巴接触中被唤起。”
鉴于运动和行为记忆之间的联系,研究人员决定将运动障碍视为一种负面记忆。如果他们能够找到一种方式促使大脑忘记以往的治疗历史,可能会延长左旋多巴在帕金森治疗中的疗效。
团队主要研究了纹状体这一对运动功能至关重要的脑区,以确定哪些细胞储存着“负面运动记忆”。研究人员在被称为D1-MSN的神经元中发现了最显著的变化,这些神经元在形成记忆时的表现与海马体中的神经元相似。
Figge解释道:“我们发现这些D1-MSN的一部分表现出由左旋多巴激活的基因,以及建立与其他细胞新连接的必需基因。这个过程与新的学习如何被保留和记忆非常相似。”
科学家们发现,这些左旋多巴激活的D1-MSN神经元中的一个基因转化为一种称为Activin A的蛋白。通过抑制Activin A的活性,研究人员能够防止小鼠模型中左旋多巴引起的运动障碍的发展。
Jaunarajs表示:“从本质上讲,通过阻断该蛋白的活性,我们成功地阻止了小鼠模型中运动障碍症状的出现,有效地消除了大脑对左旋多巴运动反应的记忆。”
最终目标是希望这些发现能为如何彻底消除这些负面运动记忆提供见解,从而消除帕金森患者与运动障碍相关的症状。