由蒙特利爾大學的Michel Desjardins博士和蒙特利爾神經學研究所的Heidi McBride博士領導的科學家團隊發現和帕金森氏病相關的兩個基因是免疫系統的關鍵調控因子。這為帕金森氏病可能是自體免疫性疾病提供了直接的證據。相關研究6月23日在線發表在Cell上。
帕金森氏病與遺傳因素有一定關系，分常染色體顯性遺傳和隱性遺傳兩種類型。其中常染色體隱性遺傳早發性帕金森綜合癥有三種基因型，分別是PINK1，Parkin和DJ-1。基因突變不只見于家族性帕金森病，散發性帕金森病種也存在PINK1 和Parkin的基因突變。發生在帕金森病中的神經退化通常是被認為的線粒體功能障礙引起的，之前發表在Cell Death & Disease文章（詳細）則是認為其是由于細胞中的內質網應激。同樣是PINK1 和Parkin基因的突變，在這篇Cell發表的文章中被證實參與免疫系統的作用。
PINK1 和Parkin失調導致抗原的呈遞
利用細胞和小鼠的模型，研究團隊表明由這兩個基因產生的蛋白，稱為PINK1和Parkin，對于細胞防止免疫系統的檢測和攻擊是必需的。當PINK1和Parkin功能失調時（這是在部分帕金森患者出現的狀況），細胞將在其表面呈遞來源于線粒體的部分蛋白作為抗原。這些抗原在細胞表面的存在導致了被稱為T細胞的免疫細胞的激活。這些T細胞可以進入大腦，有能力摧毀在表面上展示線粒體抗原的細胞。
帕金森是由于大腦中產生多巴胺的神經元的死亡所引起的。由于PINK1和Parkin基因的功能失調而過度活躍的免疫系統可以解釋為什么在帕金森氏癥患者的多巴胺神經元死亡。這表明，帕金森可能是許多自身免疫性疾病包括多發性硬化癥，1型糖尿病，類風濕性關節炎和紅斑狼瘡等中的一種。自身免疫性疾病是指機體自身免疫系統攻擊健康細胞。
自身免疫系統攻擊引起帕金森氏病
研究人員懷疑線粒體——細胞內負責生產能量和其他代謝產物的細胞器，在帕金森中發揮作用。人們普遍認為，線粒體在帕金森患者中受損，導致破損線粒體的毒性積聚，最終導致神經元死亡。然而，盡管這有效地發生在動物模型中，卻一直難以提供證據來表明。
文章的第一作者Diana Matheoud博士說：“臨床醫生已經表明在帕金森患者的大腦中免疫系統是激活的。我們的研究演示了免疫系統的攻擊可能是負責疾病過程中多巴胺神經元的破壞。目前我們正測試在小鼠中是否是自體免疫機制導致了多巴胺神經元的損失，以及發展體系來擴大我們對人類神經元的研究。”
McBride說：“抗原呈遞不被認為在帕金森的疾病中發揮直接作用。雖然大多數實驗室都遵循‘有毒的線粒體’模型的線索，我們的路徑導致我們從一個不同的角度觀察帕金森氏病。我們的方法集中在免疫系統，這帶領我們走了一條不同的道路，讓我們能夠觀察到自身免疫可能在疾病的進展中發揮了重要作用。”
該機理的發現可以為開發藥物提供依據
現在，兩個關鍵基因參與帕金森氏病和自身免疫性機制病理的聯系已經建立了，下一步是開發藥物，限制線粒體抗原的表達。值得注意的是，線粒體抗原的機制，提出涉及囊泡形成的過程中（最初由McBride組所描述），為開發新的藥物來阻止這個過程的發展提供了分子靶點。
Desjardins說：“研究人員的研究結果也可能會導致對于其他疾病更好的治療。我們認為，我們的研究是范式的轉化，因為我們已經確定了一種新的生物途徑，這種途徑將線粒體關聯到帕金森疾病中的免疫機制。這將為使用基于免疫系統的調節的療法創造了可能。有趣的是，PINK1和Parkin在限制線粒體抗原的表達方面所起的作用不僅可以調節影響帕金森綜合癥的過程，也可能影響其他自身免疫性疾病如糖尿病、狼瘡、原發性膽汁性肝硬化，其中已被觀察到和線粒體抗原表達相關。”
前太平洋帕金森研究中心的主任，英屬哥倫比亞大學的Jon Stoessl教授評論說：“這篇文章表明了一種全新的機制，隱性的、遺傳的突變可能導致神經退行性疾病。在帕金森氏病中炎癥所潛在的作用已經引起了很大興趣。Parkin和PINK1以往的研究主要集中在對線粒體基本功能的阻斷上。現在的研究結果表明帕金森綜合癥和自體免疫疾病可能是相關的，他們提出了一個完全新的方法來發展靶向治療。我們應該記得這還是帕金森氏病的部分原因，顯性遺傳性和散發性疾病的關系還有待確定。