帕金森病患者成纤维细胞线粒体功能异常的机制研究

帕金森病(PD)病因及发病机制至今尚未完全清楚，线粒体功能异常是帕金森病的重要发病机制。随着对线粒体功能研究的深入，发现多种因素、多种途径均可导致其异常，如自由基氧化损伤、线粒体形态动力学异常等。新近研究认为parkin基因的异常与线粒体功能障碍有直接关系，有研究描述了parkin基因突变的PD患者成纤维细胞线粒体功能异常。parkin基因突变患者的线粒体异常是否会表现出某种特异性，线粒体功能异常是否与病程及病情严重程度相关？如果不同机制导致的PD患者线粒体异常有特异性，那么其分子机制是什么？我们将研究parkin基因突变患者、无parkin基因突变患者及正常对照组的的皮肤成纤维细胞线粒体形态和功能差异，并采用比较蛋白质组学技术对不同功能状态线粒体的差异蛋白进行检测，通过对parkin突变致病机制的研究，探求导致PD患者线粒体功能障碍的其他致病机制，寻找新的PD治疗靶点。

帕金森病（Parkinson Disease PD）是一种常见的中老年神经系统变性疾病，以中脑黑质多巴胺（DA）能神经元变性缺失和路易小体形成为病理特征。帕金森病的病因及发病机制十分复杂，导致黑质多巴胺能神经元死亡的确切发病机制目前尚不完全清楚。以往研究提示:氧化应激、线粒体功能缺陷和蛋白错误折叠聚集等在多巴胺神经元变性死亡中起重要的作用。有关线粒体功能障碍与氧化应激的研究很多，但是仍为明确启动因素是什么。有研究认为Parkin在维持和改善线粒体功能方面具有重要作用。这为我们的研究设计提供了重要的依据。参考Heather Mortiboys等研究PD患者皮肤成纤维细胞细胞线粒体功能的方法，我们对帕金森病患者成纤维细胞线粒体功能进行深入系统的研究,同时对Parkin基因在线粒体功能中的作用进行探讨。.　　我们首先运用荧光定量PCR进行基因筛查，再运用免疫组化和生物化学技术对基因突变的PD组，无基因突变的PD组，正常人群进行差异蛋白，线粒体形态、功能进行检测，以比较三组之间有无差异。.　　通过研究我们发现了以下结果：1.散发性早发帕金森病（EOPD）Parkin（PARK2）基因突变率为11.9%；点突变是散发性EOPD的主要突变类型；Parkin基因突变组和无突变组的EOPD患者在临床症状上和严重程度上无明显差异，但Parkin基因突变组发病年龄小，病程长，病情进展缓慢。2.帕金森病患者线粒体呼吸酶复合体活性受损主要累及复合体Ⅰ，复合体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的活性基本正常。帕金森病患者线粒体膜电位降低，提示线粒体功能障碍的存在和线粒体源性调亡的发生。Parkin基因突变组的线粒体膜电位较无parkin基因突变组的下降更明显，但由于取材较困难及细胞培养的问题，样本量太少，不能说明parkin基因在线粒体膜电位的维持中的确切作用。我们会补充扩大样本。3.帕金森病患者成纤维细胞自噬程度较正常人升高，而且加雷帕酶素诱导后成纤维细胞自噬增高程度比正常人增高明显。提示帕金森病患者成纤维细胞较正常人更易受损，而且帕金森病患者对雷帕酶素的敏感性较正常人升高。. 以上结果提示：与正常人相比，帕金森病患者存在线粒体功能异常，有parkin基因突变组较无parkin基因突变组线粒体功能异常更明显，帕金森病患者成纤维细胞线粒体功能状态与病情、病程也有相关性，我们的研究还在继续。