
06 August 2025, 18:52
布罗德研究所和麻省总医院布莱根分校的科学家证明,与珠穆朗玛峰大本营大气(约15%的氧气)相当的慢性缺氧可以阻止帕金森病实验模型小鼠的病情进展,甚至部分逆转其运动障碍。这项研究发表在《自然神经科学》杂志上。
研究人员做了什么?
- 帕金森病模型:使用 MPTP 毒素在小鼠中诱发 PD 特征性的多巴胺神经退行性变化。
- 干预:在MPTP给药前后,动物被饲养在低氧水平的室内(缺氧环境)数周。对照组小鼠生活在正常环境下。
- 效果评估:在旋转圆柱体和协调测试中测试运动活动,并通过黑质中多巴胺细胞的免疫染色来评估神经元存活率。
主要发现
运动功能恢复:
缺氧环境中的小鼠在旋转圆柱体上停留的能力仍保持健康动物水平的近 90%,而对照组动物的该指标则丧失高达 60%。
保护多巴胺神经元:
缺氧环境抑制了过氧化氢和氧化应激标志物的过量积累,这有助于黑质中多巴胺神经元的保存。
干预窗口:
当中毒发作前一周内开始缺氧时,可以观察到最明显的神经保护作用,但即使在此之后,“山地气候”也会加速部分恢复。
拟议机制
- 减少氧化应激:降低 PO₂ 会减少活性氧的形成,而活性氧是 PD 发病机制的关键。
- 激活适应性途径:缺氧刺激 HIF-1α 依赖性基因,增强神经元对代谢和毒性压力的抵抗力。
- 代谢经济:减少氧气消耗使细胞进入“经济模式”,减缓退化过程。
“通过观察运动功能的恢复,我们意识到许多神经元并没有死亡——它们只是被抑制了。缺氧‘唤醒’了它们,并保护了它们,”共同资深作者 Vamsi Mootha 说。
机遇与挑战
- 治疗性缺氧:在低氧室内进行短时间的治疗可以作为传统方法(左旋多巴和神经刺激)的补充。
- 安全性和剂量:必须确定最佳缺氧水平和持续时间,以避免副作用(低氧血症、肺部风险)。
- 临床试验:未来——对帕金森病患者进行早期试点研究,以测试“缺氧疗法”的耐受性及其对生活质量的影响。
作者强调了以下几个要点:
通过代谢“拯救”实现神经保护
“缺氧使多巴胺神经元处于低代谢需求状态,减少活性氧的形成并保护细胞免受 MPTP 毒性,”Vamsi Mootha 教授指出。治疗时机很重要
“我们看到,在神经毒素治疗前 7 天开始缺氧时,疗效最佳,但中风后缺氧也导致功能部分恢复,为临床干预打开了一扇窗户,”共同作者 Jeffrey Miller 博士评论道。“缺氧疗法”的前景
“从药理学转向脑环境的治疗调节是一种全新的方法。我们现在的任务是确定最佳的O₂参数,并为帕金森病患者制定安全的治疗方案。” Linda Zu 博士总结道。
这项工作开辟了一种减缓帕金森氏症神经退行性变的新范式方法——不是通过药物,而是通过控制大脑内部的环境空气来创造类似于多巴胺神经元生存的条件。