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综述:帕金森病的当前趋势及其多层面并发症
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月19日 来源:Frontiers in Aging Neuroscience 4.5
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本综述系统阐述了帕金森病(PD)的多因子病因、分子机制(α-突触核蛋白(α-synuclein)聚集、线粒体功能障碍、铁死亡(ferroptosis))及全球疾病负担,并评估了左旋多巴(Levodopa)、深部脑刺激(DBS)等现有疗法的局限性与纳米载体、干细胞疗法、CRISPR-Cas9基因编辑及人工智能(AI)诊断等新兴治疗策略,为PD的精准医学管理提供了前瞻性视角。
1 引言
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种进行性神经退行性疾病,主要影响黑质(substantia nigra)的多巴胺能神经元。除了特征性的运动症状(如运动迟缓、肌强直和静止性震颤),PD还表现出广泛的非运动并发症,包括认知能力下降、神经精神症状、自主神经功能障碍以及代谢性和感染性共病。全球有超过1000万人受其影响,且发病率预计到2040年将翻倍,这主要归因于人口老龄化和生存率的提高。PD不仅带来沉重的临床负担,其全球社会经济成本也逐年攀升,尤其在低收入和中等收入国家(LMICs),诊断和治疗资源的匮乏加剧了疾病影响。
2 病理生理学与分子机制
PD的发病机制涉及多因素交互作用,主要包括α-突触核蛋白(α-synuclein)的错误折叠和聚集、线粒体功能障碍、氧化应激、神经炎症和铁死亡(ferroptosis)等过程。
α-突触核蛋白聚集形成路易体(Lewy bodies)和路易神经突(Lewy neurites),并通过朊病毒样传播方式在脑区间扩散,导致神经元变性。线粒体复合物I功能缺陷引发活性氧(ROS)过量产生,而PINK1/Parkin介导的线粒体自噬(mitophagy)通路异常则加剧氧化损伤。铁死亡作为一种铁依赖性细胞死亡形式,在PD中通过脂质过氧化和铁积累促进多巴胺能神经元丢失。神经炎症则由活化的小胶质细胞和星形胶质细胞驱动,释放肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)等促炎细胞因子,进一步破坏神经元稳态。
此外,自噬-溶酶体通路(ALP)和泛素-蛋白酶体系统(UPS)的功能障碍导致异常蛋白清除失败,而Lrrk2、GBA等基因突变则加重了这一过程。
3 流行病学与全球疾病负担
PD是全球增长最快的神经系统疾病之一。2019年全球疾病负担(GBD)研究显示,PD患者人数从1990年的250万增至2016年的610万,预计到2040年将超过1200万。发病风险随年龄增长而显著增加,且男性患病率约为女性的1.5倍。
高收入国家(HICs)因诊断工具和登记系统较为完善,报告了更高的患病率;而LMICs则因人口结构转型和既往诊断不足,正经历最快速的病例增长。PD带来的直接医疗成本和间接成本(如生产力损失和照护负担)在全球范围内居高不下,尤其在LMICs,患者家庭需承担超过月收入50%的自付费用。
4 PD并发症与共病
PD是一种累及多系统的疾病,其非运动并发症和共病广泛影响患者生活质量。超过40%–60%的患者出现抑郁和焦虑,近80%的晚期患者发展成痴呆(PDD)。心血管和自主神经功能障碍(如直立性低血压、心律失常和便秘)也十分常见。
值得注意的是,HIV感染和2型糖尿病(T2DM)等共病可协同加剧神经退行性过程。HIV相关神经认知障碍(HAND)与PD有症状重叠,而抗逆转录病毒疗法(ART)可能与多巴胺代谢药物发生相互作用。T2DM则通过胰岛素抵抗、线粒体功能障碍和慢性炎症增加PD发病风险。
肠道菌群失调也被认为是PD病理机制之一,肠-脑轴中异常α-突触核蛋白的传播可能自外周引发疾病。
5 治疗挑战与治疗创新
目前PD的治疗仍以症状缓解为主,缺乏疾病修饰手段。左旋多巴虽为金标准疗法,但长期使用会导致运动波动、异动症和药效下降。为了改善治疗效果,常联合使用MAO-B抑制剂、多巴胺受体激动剂和COMT抑制剂,但这些药物也可能加重神经精神和心血管副作用。
深部脑刺激(DBS)适用于药物难治性晚期患者,可显著改善运动功能,但存在手术风险且成本较高。为克服血脑屏障(BBB)限制,纳米载体(如脂质体、聚合物纳米粒)被开发用于增强药物递送靶向性。
基因治疗旨在恢复多巴胺合成或增强神经元存活,例如通过AAV病毒载体递送GDNF基因或利用RNA干扰(RNAi)沉默突变基因。干细胞疗法(如iPSC、MSC)则尝试替代丢失的多巴胺能神经元或提供神经营养支持。CRISPR-Cas9基因组编辑技术为校正LRRK2、SNCA等致病基因带来希望,但目前仍处于临床前研究阶段。
人工智能(AI)在PD早期诊断、疾病进展监测和治疗个性化方面展现出强大潜力,通过分析运动数据、影像学和多组学数据推动精准医疗发展。
6 未来展望与研究需求
未来PD研究需致力于早期生物标志物发掘、创新性临床试验设计以及精准医疗策略的实施。蛋白质组学、炎症标志物、影像学生物标志物和微生物组谱等有望用于疾病预测和分型。适应性试验设计、篮式试验和去中心化临床试验将提高研发效率。
同时,必须缩小全球医疗差距,在LMICs加强医疗体系建设、开发可及性高的诊断工具,并推动其患者参与国际临床试验,以确保新型疗法具有全球代表性。
7 结论与政策建议
PD的防控需要向精准医学模式转变,并强化全球合作与政策支持。建议扩大早期筛查、补贴基本治疗、建立国家PD登记系统、培训多学科医疗团队,并通过公私合作与数据共享平台促进研究资源的公平分配。只有综合分子研究、技术创新和卫生系统改革,才能最终实现PD的有效防控和疾病修饰治疗。
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