線粒體與帕金森病關系的研究進展

安文鑫 王宗霞 劉佳 馬寧

摘 要：目的：綜述線粒體與帕金森病關系的最新研究進展 方法：依據有關線粒體與帕金森病實驗和結論的最新文獻，總結出線粒體形態結構異常、線粒體位置分布異常、線粒體呼吸異常、線粒體DNA異常、線粒體自噬異常以及線粒體功能異常與帕金森病之間的關系。結論：線粒體的形態結構和功能異常等均可能導致帕金森病的發生。

關鍵詞：線粒體；帕金森??；線粒體異常；學習體會

一、前言

通過對醫學細胞生物與遺傳學課程線粒體與疾病這一章的學習，不僅了解了線粒體的形態結構、功能、遺傳體系等，而且學到了線粒體與許多疾病的發生是相關的。帕金森病（Parkinsons disease，PD）又稱震顫性麻痹，是常見的多因素共同引發在中老年人群中發生的中樞神經系統退行性疾病，它的發生與線粒體異常有密切的關系。本文就此對二者的關系進行闡述。

二、線粒體異常與帕金森病

（一）線粒體形態結構異常與帕金森病

線粒體的形態結構異常與PD的發生密切相關。在缺氧、射線、各種毒素和滲透壓改變時，都可引起線粒體變大變圓，從而導致其形態結構異常。Pink1與Parkin基因形成的通路對于維持線粒體的形態有重要作用。線粒體分裂融合的動態平衡保證了線粒體正常的形態結構，從而來適應外界環境對線粒體做出的刺激反應。黑質多巴胺（Dopamine，DA）神經元易受線粒體形態結構異常的影響，導致多巴胺神經元變性缺失，引起細胞凋亡、壞死，進而引發PD。

（二）線粒體位置分布異常與帕金森病

線粒體位置分布異常會導致神經元細胞的本體長出突起，阻礙正常的線粒體產生動作電位沿軸突運輸，從而表現出神經退行性疾病的癥狀PD。小蛋白“馬達”線粒體Rho[3]（Mirol）的缺失會導致線粒體沿脊髓和軸突的分布異常，導致線粒體合成ATP障礙及能量衰竭，進而出現PD的癥狀。

（三）線粒體呼吸異常與帕金森病

線粒體呼吸過程中酶復合物I的活性下降及活性氧自由基（Reactive oxygen species，ROS）的產生會誘發相關基因突變，引起線粒體呼吸的異常。線粒體中雙酶CoQ10是ROS的清除劑，因此它的濃度下降會引起線粒體的呼吸異常。線粒體呼吸鏈中任何部位受到抑制都會使線粒體呼吸異常導致ROS生成增多，ROS損傷細胞膜，造成神經元細胞的死亡，最終可能導致PD。

（四）線粒體DNA異常與帕金森病

目前研究發現，隨著年齡的增長，線粒體DNA（mtDNA）在黑質DA神經元體細胞中的異常水平在逐漸增加，mtDNA的異常參與了很多散發性的PD患者的發病。mtDNA的變異可引起PD患者線粒體復合物I活性下降導致PD患者腦內大部分神經元變性。mtDNA異常是PD發病的重要原因之一。

（五）線粒體功能異常與帕金森病

線粒體功能異常可導致黑質多巴胺神經元變性缺失，α-突觸核蛋白（α-Synuclein）、DJ-1基因、神經毒素等因素都能引起線粒體功能異常。突變或野生型α-Synuclein在神經元里的積累導致線粒體的功能異常是PD的發病機制之一。Lee等提出纖維狀是α-Synuclein毒性最強的存在形式，而在神經元胞質路易小體中α-Synuclein被證實以纖維狀形式存在，故其毒性作用即可引發線粒體功能的障礙及PD[6]。DJ-1基因的多個缺失突變和點突變引起的線粒體功能異常與PD有關。在小鼠的裸細胞中發現DJ-1基因丟失會導致線粒體功能異常，但DJ-1基因的過表達可以拮抗由Pink1基因突變導致的抗氧化功能障礙，進而減少導致線粒體功能異常的危險因子。線粒體功能的異?？赡苁荘D多巴胺神經元退化的病理基礎之一。

三、總結

線粒體對維持機體正常生命活動至關重要，它與帕金森病的關系十分復雜。帕金森病患者體內可能覆蓋著全身性線粒體功能障礙及線粒體異常。帕金森病是多因素，多機制，相互作用，相互影響的復雜病癥，線粒體是引起其發病的核心因素。目前為止，有關于從線粒體異常方面指導帕金森病臨床治療手段已有部分應用，因此在線粒體分子水平的深入研究將為帕金森病的臨床治療提供重要的幫助。作為本科階段的科研初學者來說，關注新技術和新信息的前沿，將會有更多的收獲，以此來為臨床治療提供廣闊的思路。

參考文獻：

[1]劉小鈺，丁健青.線粒體異常與帕金森病相關性[J].中國現代神經疾病雜志，2014，14（02）：129-133.

[2]楊輝，左伋，劉雯.Parkin、PINK1、DJ-1和線粒體功能障礙與帕金森病[J].生命科學，2010，22（10）：1009-1012.

[3]張志萍.線粒體的穩態與帕金森病[J].山東醫學高等專科學校學報，2015，37（06）：478-480.