神經科學家長期以來認為，帕金森病的震顫、僵硬和步態緩慢等特徵是由中腦中產生神經遞質多巴胺的神經元死亡引起的，多巴胺有助於維持正常的運動控制。
然而，一項新的小鼠研究表明，這種疾病實際上可能不僅是由功能受損的產生多巴胺的細胞引起的，還可能是由腦幹的藍斑區域中產生去甲腎上腺素的神經元引起的。去甲腎上腺素是一種與多巴胺相關的化學物質，與從焦慮到注意力到血壓調節等一切有關。這一新發現可能會為對抗這種使人衰弱的疾病提供新的療法。
研究人員之前認為，帕金森病（影響估計50萬美國人，其中大多數超過60歲）的觸發原因是中腦的黑質區域中80%的產生多巴胺的神經元死亡，從而破壞了該結構與另一個名為紋狀體的控制運動的中腦區域之間的訊號傳遞。
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但亞特蘭大埃默裡大學人類遺傳學副教授、發表在《美國國家科學院院刊》上的這項研究的資深作者大衛·溫申克說，對帕金森病患者大腦的屍檢顯示，產生去甲腎上腺素的細胞也同時喪失。“神經病理學家幾十年來都知道去甲腎上腺素神經元的死亡，”他說，但這些細胞與帕金森症狀的病因無關。
在帕金森病的小鼠模型中，中年小鼠（通常為一歲）會服用一種名為MPTP（或 1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶）的藥物，該藥物會選擇性地殺死它們的多巴胺能神經細胞。因此，這些小鼠表現出與帕金森病患者相同的許多生化變化，但沒有表現出任何運動問題。“我們認為一定有某種補償系統在起作用，”溫申克指出。
溫申克的團隊假設，敲除產生去甲腎上腺素和製造多巴胺的細胞將產生一個更接近人類疾病的模型，該模型模擬帕金森病樣症狀。他們創造了一種經過基因改造的動物品系，這些動物無法產生多巴胺β-羥化酶，這種蛋白質將多巴胺轉化為去甲腎上腺素。因此，這些動物可以產生多巴胺，但無法制造去甲腎上腺素。該計劃的目的是當小鼠成熟時，用 MPTP 選擇性地殺死多巴胺能神經元，從而有效地模擬帕金森病。
但溫申克說，在他們有機會抑制多巴胺功能之前，“令我們驚訝的是，我們看到的是帕金森病的運動障礙。”他的團隊對動物進行了一系列測試，以分析它們的步態，包括它們在變窄的平衡木上行走、從杆子上下來以及在跑步機上跑步的能力。
“它們在我們所有的測試中都受到了損害，”溫申克指出，並補充說，一些小鼠出現了人類帕金森病患者表現出的弓腰姿勢和震顫。“失去 80% 的多巴胺神經元不足以導致運動障礙，但失去去甲腎上腺素則可以。”
溫申克說，去甲腎上腺素神經元實際上會調節黑質神經元的多巴胺釋放。沒有去甲腎上腺素，多巴胺能細胞可以產生神經遞質，但不能釋放它——從而產生帕金森病症狀。然而，當小鼠中 80% 的多巴胺細胞被清除時，腦幹細胞可以接管並指示剩餘的中腦細胞製造和釋放更多的運動控制化學物質。
芝加哥西北大學範伯格醫學院的詹姆斯·蘇爾梅爾表示，帕金森病與藍斑神經元之間的聯絡是有道理的。“藍斑神經元在電生理學上與黑質多巴胺神經元非常相似，”他說，它們充當起搏器，為多巴胺能細胞設定基調，而多巴胺能細胞反過來調節紋狀體中的神經元。
溫申克說，為了改進小鼠模型，他會考慮繁殖基因正常的 小鼠，然後用 MPTP 選擇性地殺死產生多巴胺的細胞，並用一種名為 DSP4 的藥物殺死含有去甲腎上腺素的神經元。這可能會產生一隻在神經生理學和行為上都類似於人類帕金森病患者的小鼠。
他補充說，就帕金森病患者的治療而言，“可能值得治療去甲腎上腺素系統以及多巴胺系統”，透過補充藥物左旋多巴（目前的護理標準），使用一種已知可改善去甲腎上腺素訊號的三環類抗抑鬱藥。