西北大學醫學院的科學家發現了帕金森病的一個新病因——一種叫做TMEM230的基因發生了突變。這似乎是確定與這一常見運動障礙已證實病例有關聯的第三個基因。
在發表于《自然遺傳學》（Nature Genetics）雜志上的一項研究中，科學家們提供了證據證實來自北美和亞洲的帕金森病患者中具有TMEM230突變。他們還證實這一基因負責生成了一個在神經元中參與包裝神經遞質多巴胺的蛋白。喪失多巴胺生成神經元是帕金森病的一個典型特征。
研究發現為解釋帕金森病在大腦中的形成機制提供了新線索。這些線索或可告知未來有關這一疾病的一些新療法。
項目負責人、西北大學Feinberg醫學院Teepu Siddique博士說：“盡管以往的研究將帕金森病與各種環境因素聯系在一起，但已知唯一的直接病因就是遺傳。許多基因被認為引起了帕金森病，但它們一直未得到證實。我們發現這一新基因突變導致了一些病理及臨床證實的帕金森病例。”
人們認為，大約15%的帕金森病病例是由于遺傳引起，主要是由兩個基因SNCA和LRRK2突變所致。Siddique說，其他的基因只與帕金森綜合癥的一些特征有關聯。
該西北大學醫學院研究小組通過與世界各地的合作者展開20年的研究，獲得了TMEM230突變導致帕金森病的證據。
他們如何揭露基因
這一項目始于1996年，當時Siddique和第一作者鄧漢湘（Han-Xiang Deng）博士對有15個成員顯示帕金森病典型癥狀的一個家族開展了研究。利用共同作者、薩斯喀徹溫大學Ali Rajput博士提供的DNA樣本，Siddique和鄧漢湘對這一家族的65個成員（包括13名患者）進行了全基因組分析，希望找到可以解釋疾病發生的常見突變。
他們將搜索范圍縮小至20號染色體上包含141個已知基因的一個DNA小區域。利用全外顯子組測序技術，他們隨后比較了一個健康家庭成員與4個罹患帕金森病的家庭成員之間的DNA變異（遺傳差異）。科學家們發現了9萬多個變異，最終鑒別出了TMEM230是攜帶致病突變的基因。
鄧漢湘解釋說：“這是一個全新的基因。我們不知道它的功能。因此我們完成了一系列的研究闡明這一基因編碼蛋白質的定位及功能。”
科學家們發現TMEM230編碼了一個橫跨神經元中突觸囊泡膜的蛋白，突觸囊泡中儲存著神經遞質。
“當前帕金森病的對癥治療是增加突觸囊泡向投射到大腦不同部位的細胞釋放的神經遞質多巴胺，”Siddique說。
科學家們推測這一蛋白參與了這些突觸囊泡的移動。
鄧漢湘說：“我們認為囊泡運輸缺陷是帕金森病的一個關鍵機制，不僅適用于攜帶這一突變的病例，而且是大多數病例的一個常見信號通路。所有三個已驗證的基因都將焦點放在突觸囊泡上。我們的新研究表明使突觸囊泡運輸正常化可能是未來開發新療法的一種策略。我們可以開發出一些藥物來促進這一至關重要的信號通路。”
跨種群驗證這一基因
重要地是，研究小組還在北美及遠至中國的其他一些家族帕金森病病例中發現了TMEM230基因突變。他們證實，這些患者具有帕金森病臨床特征（如震顫、動作緩慢和僵硬等癥狀）及大腦病理依據（喪失多巴胺神經元及存活神經元中蛋白質異常累積）。
Siddique說：“這一特異的帕金森病致病基因不僅限于北美人群。它存在于世界各地，非常不同的種群和環境條件下。這些突變是強有力的。”
在未來的研究中，Siddique和鄧漢湘教授計劃利用小鼠模型來探究TMEM230突變導致疾病的機制。
如果，即使你想更快移動，但是你卻不能，會怎么樣？研究人員認為，決定著我們隨意運動有多快（例如穿過一個房間或彈鋼琴）的大腦部分，有點像一輛汽車。它有一個加速器使動作更快，也有一個剎車使它們慢下來。現在，霍華德?休斯醫學研究所的科學家們表明，與以前認為的相反，大腦這部分的“剎車”，可以加速小鼠運動，而“油門”可以控制它們。通過確定大腦如何控制運動，這一發現有助于解釋帕金森氏癥患者的系統性運動遲緩，并為某些讓患者更流暢地執行日常行動的干預措施，鋪平了道路。相關研究結果發表在2016年5月2日的《Nature》雜志（Nature光遺傳學探秘：大腦如何控制運動？）。
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