中科院上海有机所团队揭示帕金森病早期神经功能异常机制

帕金森病是一种以运动障碍为主要临床症状的神经退行性疾病。在已确诊的帕金森病人中，运动皮层与纹状体脑区间耦合降低（即去耦合，decoupling）已被广泛报道，但这一现象的最早发生时间及其与运动障碍的因果关系仍然未知。此外，由于常用来检测脑功能的神经影像学技术无细胞类型特异性的分辨率，限制了机制的基础研究。

近日，中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心何凯雯课题组在Advanced Science期刊发表了题为“Behavior- and Cell Type-Specific Cortico-Striatal Decoupling in a Parkinson’s Disease-Like Mouse Model”的研究论文，为理解早期帕金森病的耦合异常及机制提供了见解。

本文作者首先建立了基于光纤光度法（fiber photometry）检测初级运动皮层（M1）与纹状体（Striatum）脑区间耦合方法学，证明了该方法学具有细胞类型特异性的分辨率，还能够区分不同的行为范式相关的耦合模式（图1 I）。

接着作者在一种慢性帕金森病理小鼠模型（α-Syn PFF model）上追踪了上述脑区间耦合的变化（图1 II）;发现病理小鼠中挖掘行为相关的耦合特异性降低，并且这种去耦合先于行为本身异常出现（图1 III）。

进一步地，通过光遗传学在体操纵（增强或干扰）运动皮层与纹状体间耦合，作者证明了去耦合与异常的挖掘行为具有因果关系，并且是后者的一个驱动因素（图1 IV）。机制上，作者揭示了这种去耦合由纹状体D1MSN特异性介导，并由多巴胺不足所导致（图1 V）。

图1.论文主要发现总结图

论文第一作者为中科院上海有机所交叉中心博士毕业生姚旭然，何凯雯研究员为唯一通讯作者，课题组刘洋，郑纬彤，黄茂清亦有重要贡献。课题受到国家自然科学基金、中国科学院及上海市科委的资助。

原文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202513670

本研究使用瑞沃德脑立体定位仪，在帕金森病样小鼠模型研究中进行脑部精准操作，精准完成α-突触核蛋白前体纤维（PFF）、病毒和PBS向初级运动皮层（M1）和背侧纹状体的注射以及光纤植入，保障了光纤记录和光遗传学调控等实验的准确性与可重复性，为解析早期帕金森症的耦合异常及机制奠定了关键基础。

瑞沃德脑立体定位仪家族