在探討帕金森病的病理生理時,科學家們發現,導致多巴胺神經元死亡的關鍵因素,竟然與腦內蛋白質的聚集密切相關。在這些神經元開始死亡後,患者的運動能力受損,並出現如顫抖、僵硬等症狀,但這一切背後的機制卻令許多專家仍感到困惑。
蛋白質聚集,特別是 alpha-synuclein 的聚集,形成了路易小體(Lewy bodies),這被廣泛認為是帕金森病的病理標誌。
路易小體最早會出現在嗅球、延髓和橋腦上,而在此階段,患者的症狀並不明顯。隨著病情的進展,路易小體會進一步擴散至中腦的黑質、基底前腦及新皮層。
儘管傳統上認為路易小體是死亡的主要原因,但近年研究顯示,它們的存在可能引起其他的危害,加速神經元的死亡。研究指出,當 alpha-synuclein 以聚集態存在時,會對細胞產生毒性,並抑制 DNA 修復的功能。
另一個導致神經元死亡的重要機制是自噬的破壞。自噬是細胞內部成分被降解並回收利用的過程。這個機制對於維持腦部健康至關重要,正是由於自噬障礙,許多帕金森病患者會遇到細胞功能的失調。
特別是,自噬的失常可能導致線粒體壞損,從而進一步導致能量供應不足,最終引起神經元的死亡。
細胞能量來源的線粒體在帕金森病中也扮演著關鍵角色。當線粒體功能異常時,能量產生受到抑制,這直接導致細胞死亡。PINK1 和 Parkin 蛋白質的突變,會影響修復和降解壞掉的線粒體。
隨著年齡增長,線粒體中的 DNA 突變會逐漸累積,顯示出對神經元死亡的敏感性也會隨之提高。
神經炎症的過程在帕金森病中也同樣重要。微膠細胞作為大腦的免疫細胞,會因神經損傷而激活。當這些微膠細胞處於促炎狀態(M1)時,它們會分泌促炎因子,進一步導致運動神經元的死亡,形成正反饋迴路。
最後,血腦屏障的破壞也是一個不可忽視的因素。隨著血腦屏障功能的失常,會導致大腦內部環境的改變,進一步引發神經元死亡。而這一切,有時是由於促炎因子或蛋白聚集所造成的。
一旦血腦屏障的結構遭到損壞,神經元就可能面臨破壞性影響,引發更多的健康問題。
多巴胺神經元在運動控制中的重要性不可小覷,當這些神經元死亡達到一定比例後,患者可能經歷多達80%的多巴胺減少,這直接影響腦部信號的傳遞,造成顫抖、僵硬及步態異常等症狀。這一切使得患者的日常生活變得越來越困難。
儘管目前對帕金森病的研究持續投入,但對這些破壞性機制的理解仍然有限,我們是否真的能找到有效的方法來對抗這些隱秘的殺手呢?