与体内大多数细胞不同，神经元的存活在很大程度上依赖于线粒体所提供的能量，线粒体是细胞内的特殊细胞器，其携带着自身独立的DNA，且唯有在DNA完好无损的情况下才能高效运转。脑脊液中线粒体DNA片段的缺失（DNA序列片段的丢失）或许是人类多种脑部疾病的早期标志，也是整个神经变性过程的初始环节，其会导致与这些疾病相关的运动和认知症状。
近日，一篇发表在国际杂志eBioMedicine上题为“Mitochondrial DNA deletions in the cerebrospinal fluid of patients with idiopathic REM sleep behaviour disorder”的研究报告中，来自西班牙的科学家们通过研究发现，线粒体DNA片段缺失有望在病症显现前预示帕金森病的发生。
文章中，研究人员对一组患有睡眠行为障碍的患者进行研究，这些患者在快速眼动睡眠期间（REM，Rapid Eye Movement）会发生这种疾病，被称为特发性REM睡眠行为障碍（iRBD，idiopathic rem sleep behavior disorder），其是一种因深度睡眠阶段紊乱造成的疾病，主要特征为肌肉松弛的缺乏，四肢和躯干突然和猛烈的运动，这或许与攻击性的梦境有关。
值得注意的是，许多iRBD患者最终会发展成帕金森病或路易体痴呆症，故此病被视为这两种疾病早期阶段的重要指征。在这些病例中，异常的圆形蛋白质沉积物——路易体，在大脑中形成，并与神经元的死亡直接相关。
线粒体DNA片段的缺失或能在疾病症状出现之前预测人类帕金森疾病的发生
图片来源：eBioMedicine (2024). DOI:10.1016/j.ebiom.2024.105065
文章中，研究人员通过联合研究分析了71名患者的样本，结果发现，共有34名被诊断为REM睡眠行为障碍的患者在数年后发展成了帕金森疾病或路易体痴呆症，17名被诊断为REM睡眠行为障碍的患者并未患任何疾病，同时他们以20名个体作为对照，其并未出现睡眠行为障碍或患上帕金森疾病。
研究者Trullas说道，我们发现，相比对照组而言，REM睡眠行为障碍的患者机体中线粒体DNA片段缺失的水平较高；对于REM睡眠行为障碍的患者而言，无论其随后有没有患上帕金森疾病，他们的脑脊液中均检测到更多循环线粒体DNA片段的缺失，意味着线粒体DNA的部分遗传物质片段丢失。
尤为关键的发现是，研究人员观察到，缺失的DNA的水平与睡眠行为障碍患者出现帕金森疾病临床症状所需要的时间相关。最后，研究者指出，已知在路易体疾病中发生的游离线粒体DNA拷贝数和缺失率的改变已经存在于特发性REM睡眠行为障碍中，且并不是路易体疾病转化的结果。因此，线粒体DNA功能的异常或许是病理生理学级联反应的主要分子机制，其优先于帕金森疾病所有临床运动与认知表型的显现。
参考文献：
Margalida Puigròs, Anna Calderon, Daniel Martín-Ruiz, et al. Mitochondrial DNA deletions in the cerebrospinal fluid of patients with idiopathic REM sleep behaviour disorder, eBioMedicine (2024). DOI: 10.1016/j.ebiom.2024.105065
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