帕金森病(简称PD)的病因是什么?
当黑质内的神经细胞及神经元死亡或者受到损伤,PD就会发生。正常情况下,这些神经元可以产生一种重要的化学物质,称为多巴胺。多巴胺是一种负责在黑质和下一个脑内中继站(纹状体)之间传递信号的化学信使,通过信号转导使机体能够产生稳定的随意运动。多巴胺的丢失会导致脑内神经电传导异常,从而引起运动障碍。研究表明,当患者出现症状时,黑质内至少已经丢失60%-80%甚至更多的多巴胺能细胞。最近的研究显示,PD患者也会存在去甲肾上腺素能神经递质的丢失。去甲肾上腺素的结构与多巴胺类似,它是交感神经系统的主要化学递质。交感神经系统控制机体的许多自主神经功能,如:脉搏和血压。去甲肾上腺素的丢失可能有助于解释PD患者的非运动性症状,包括疲劳和血压调控的异常。
患者的脑细胞中含有Lewy小体,此为一种α蛋白和其他蛋白的异常沉积和团块。研究人员目前尚不了解lewy小体的结构以及它们在疾病发生过程中的作用。这些蛋白团块可能会抑制细胞的正常功能,也有可能是有益的蛋白―能够“锁定”有害蛋白,从而使细胞能够保持正常的功能。
现已经确定了诸多与PD相关的突变基因,许多的基因与此疾病有可能的相关性。对家族性PD病例的基因研究可有助于理解遗传性和散发性。在环境毒性因素及其他因素的影响下,遗传性病例中发生变化的基因和蛋白可能会在散发病例中也发生了同样的变化。期待相关的研究能够从所研究的基因角度确定帕金森病的新治疗方法。
尽管有关PD基因组学的重要性正日益受到重视,许多研究人员相信环境暴露也增加了发生此病的风险。甚至在家族性病例中,毒性及其他环境因素的暴露会影响疾病症状的发生时间和疾病的进展过程。1-甲基-4苯基-1、2、3、6-四氢吡啶等毒性物质均可以在人类中导致帕金森氏综合征。此外,在遗传易感性人群中,尚有更多不确定的环境因素可以引起帕金森病。
病毒也是触发帕金森病的另一环境因素,1918年期间,在流感爆发中罹患脑炎的很多病人后期伴发了严重的进展性帕金森病样的症状。另一组感染了疱疹病毒的台湾妇女也发生了类似的症状,这些女性的症状在后期就逐渐消失了,目前认为可能与和黑质的暂时性感染有关。
多中心的研究表明,在帕金森病的发生过程中线粒体担当了重要的角色。线粒体是细胞中能量产生的重要来源,也是自由基的源泉。自由基为一种可以损伤细胞中的膜结构、蛋白物质、DNA以及其他细胞组成结构的分子,细胞的损伤一般指氧化作用及其相关的一些变化,在PD患者的脑内可以检测到自由基对DNA、蛋白、脂类的损伤。
研究还认为PD患者的蛋白处理系统发生了障碍,其导致蛋白积聚到有害的水平从而触发了细胞的死亡。研究证据还发现PD患者脑细胞中的蛋白团块与神经元的死亡、细胞的炎症及过刺激(毒性物质及其他因素)有重要的关联,其在疾病的发生过程中可能发挥了重要的作用,然而有关蛋白沉积物的确切作用仍然悬而未知。有的研究者甚至认为蛋白的集聚是细胞保护“自身流产”的一种现象。而线粒体的功能障碍、氧化作用、炎症以及细胞其他程序等对PD的发病发挥了重要作用,有关多巴胺细胞死亡的实际原因仍然不能确定。