美國國立衛生研究院 (NIH) 的研究員羅納德·麥凱說，帕金森病（一種影響全球 1% 人口以及美國估計 50 萬 60 歲及以上人群的神經退行性疾病）的成功治療可能“指日可待”。
麥凱的樂觀態度源於一項新的研究，該研究表明，一種名為叉頭框蛋白 A2 (FOXA2) 的基因負責分泌神經遞質多巴胺的神經元的分化和自發破壞，這種細胞群在帕金森病中逐漸丟失，帕金森病的特徵是震顫、肌肉控制喪失和言語困難。
“我們有細胞；我們知道是什麼控制著它們的出生和死亡——我們正在取得進展，”資深分子生物學研究員麥凱說。“看起來我們現在已經看到了這種疾病的希望。我們將在不久的將來了解帕金森病。”
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麥凱及其同事（來自馬里蘭州貝塞斯達 NIH 的國家神經疾病和中風研究所，以及芝加哥西北大學範伯格醫學院）在PLoS Biology雜誌上報告說，他們測試了胚胎小鼠大腦中的候選細胞，以確定哪些細胞產生酪氨酸羥化酶，這種酶是由多巴胺神經元製造的化合物，有助於將氨基酸轉化為神經遞質的前體。
該團隊發現，這些細胞是在底板產生的，底板是位於脊髓附近的管狀細胞簇，它透過向未成熟的前體細胞發出訊號，使其分化成發揮特定作用的神經元，從而組織發育中的大腦。
“底板直接產生多巴胺神經元；它不僅是一個組織者，而且本身也是一個前體細胞，”麥凱說。
在檢查底板以確定何時產生新的多巴胺神經元（從而何時可以檢測到酪氨酸羥化酶訊號）時，研究人員還發現高水平的 FOXA2，這是由 FOXA2 基因編碼的轉錄因子。
“如果你增加 FOXA2 的表達 [效果]，你會在實驗室中獲得更多的多巴胺神經元，”麥凱說，並指出當他們在組織培養中增加 FOXA2 的量時，它觸發了產生比正常情況下多六倍的多巴胺生成神經細胞。
此外，研究人員在轉基因小鼠（在沒有通常兩份 FOXA2 基因的情況下創造的）的黑質（與快樂和運動相關的中腦區域）中觀察到多巴胺能神經元的自發退化。（動物通常從父母雙方各獲得一份基因。）黑質神經細胞將多巴胺傳送到紋狀體，另一箇中腦結構，它調節運動的計劃。這些細胞的侵蝕始於小鼠 18 個月大之後，這類似於帕金森病最常侵襲人類的年齡。
正如人類一樣，兩個大腦半球的細胞損失是不均衡的，導致不對稱的運動困難，例如右側僵硬但左側不僵硬。
“就帕金森病而言，雖然我們知道 10 個與該疾病相關的基因，但我們沒有一個好的實驗模型，可以像你在帕金森病患者身上看到的那種細胞損失，”麥凱說。“在這些動物身上，我們確實看到了這一點，我們看到了與帕金森病中相同的多巴胺能神經元的自發損失。”
哥倫比亞大學運動神經元生物學和疾病中心聯合主任塞爾吉·普熱德博爾斯基讚揚了這些發現，但指出新模型在某些情況下比在其他情況下更有用。作為 MPTP 毒素（當注射到動物體內時會引起帕金森病症狀）誘導的帕金森病小鼠模型專家，他認為新模型將更適用於研究神經退行性大腦中的可塑性（神經元連線的加強和減弱）。他補充說，如果研究人員想要研究細胞死亡的機制，MPTP 模型就足夠了。
麥凱說，將毒素模型和基因模型結合起來可能是“全面瞭解該疾病”的最佳方法。他總結道：“我認為這裡有理由感到樂觀。”