研究人员蒂莫西·哈蒙德说,多年来,科学家们已经知道,铁积聚在受帕金森病、多发性硬化症和其他神经退行性疾病影响的大脑区域,这就是我们使用核磁共振成像在患者身上看到的情况。
随着疾病的发展,铁的水平会上升,在对进行性多发性硬化症患者的研究中,研究人员发现大脑的微胶质细胞中存在铁的不平衡。
研究人员的一个关键目标是更好地了解小胶质细胞中铁的积累如何影响它们的功能和健康,这项工作建立在2012年之前的发现基础上,当时研究人员发现了一种叫做铁下垂的铁依赖性细胞死亡形式。
铁死亡是一种由铁依赖性脂质过氧化作用介导的细胞死亡形式,可破坏脂质过氧化作用。在这篇论文中,研究人员假设,充满铁的小胶质细胞易受铁死亡的影响,这也可能在神经退行性疾病的发展中发挥关键作用。
为了进行实验,研究人员在三层培养系统中培养小胶质细胞,在使用一系列遗传和实验技术对它们进行研究后,他们发现这些小胶质细胞对铁具有高度反应性,并且容易受到铁死亡的影响。
此外,铁过载导致小胶质细胞的转录转移,这与在已故帕金森病患者脑组织中观察到的小胶质细胞的转录组特征重叠。当小胶质细胞从三层培养系统中移除时,研究人员观察到系统中铁诱导的神经毒性显著减缓,这表明,小胶质细胞对铁过载的反应在神经退行性变中起着重要作用。
这项研究首次揭示了富含铁的小胶质细胞如何促进不同帕金森病和其他神经退行性疾病的发展,为进一步研究铺平了道路,并有可能指导这些疾病的新疗法的发展。
研究人员必须非常仔细地找出如何在治疗上靶向小胶质细胞,因为它们做了很多很好的工作,但如果能找到更有针对性的方法,这可能是与铁积累过多有关的疾病的重要研究点,比如帕金森病。
综上所述,这些发现揭示了小胶质细胞铁过载和铁死亡在神经退行性疾病发病机制中的关键作用。