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巴金森氏症:從環境到你我基因的探索之旅

巴金森氏症,是一種慢性、漸進性的神經退化性疾病,影響全球數百萬人,尤其在65歲以上的人口中,盛行率達2~3%。主要症狀是運動障礙,例如顫抖、僵硬和行動遲緩,同時可能伴隨自主神經功能障礙、心理和認知的變化。在病理學上,巴金森氏症是腦中黑質組織(肉眼觀察為黑色,所以稱為黑質組織)的多巴胺神經退化及死亡,進而影響神經傳導和自主活動能力。

目前科學界普遍認為,巴金森氏症的成因並非單一因素,而是多種因素影響後的結果,包括基因遺傳、環境因素和生活方式。

雖然過去許多研究著重於基因遺傳,但越來越多的證據顯示,環境風險也扮演著至關重要的角色。本文將深入淺出地探討巴金森氏症的成因,從環境因素到基因遺傳,帶領大家了解這個複雜疾病的最新研究進展。

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環境的無形之手:潛藏的風險因子

生活的環境充滿了各式各樣的物質,有些看似無害,卻可能潛藏著引發巴金森氏症的風險。以下列舉幾個已被研究證實的環境風險因子:

殺蟲劑與除草劑

長期暴露在某些殺蟲劑和除草劑,例如百草枯、魚藤酮和DDT,這些化學物質可能透過影響粒線體功能、引發神經發炎、促進蛋白質錯誤摺疊和氧化壓力等機制,損害神經細胞,已被證實會增加罹患巴金森氏症的風險。

重金屬

錳、砷、鉛等重金屬也與巴金森氏症的發生有關。例如,長期從事焊接工作的人,由於暴露於高濃度的錳,罹患巴金森氏症的風險較高。

工業化學物質

某些工業化學物質,例如木材加工廠使用的化學物質,也可能增加巴金森氏症的風險。

居住環境

研究發現,居住在農村地區或飲用井水的人,罹患巴金森氏症的風險可能較高,原因可能與農藥使用、重金屬污染等因素有關。

創傷性腦損傷

頭部外傷也可能增加罹患巴金森氏症的風險,特別是血管性巴金森氏症,與典型巴金森氏症不同的是,典型巴金森氏症是從單側身體產生神經和活動問題,而血管性巴金森氏症則是雙腳出現小碎步、步態不穩的症狀。

表觀遺傳學:環境與基因的橋樑

環境因素是如何影響基因表現,進而引發巴金森氏症?關鍵就在於「表觀遺傳學」。表觀遺傳學是指在不改變DNA序列的情況下,透過DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA等機制,調控基因的表現。

研究顯示,吸菸、咖啡攝取、殺蟲劑暴露和重金屬暴露等環境因素,都可能透過表觀遺傳修飾影響巴金森氏症的發展。例如,吸菸可能改變特定基因的甲基化程度,進而影響多巴胺能神經元的存活。

基因的藍圖:家族性與散發性巴金森氏症

除了環境因素,基因遺傳是巴金森氏症的另一個重要致病因子。巴金森氏症可分為家族性與散發性兩種。根據臺大醫院神經部的資料,不同的研究報告發現有5% 到70% 的巴金森病人者家族中也有人患巴金森氏症。

家族性巴金森氏症是由特定基因突變引起,例如α-突觸核蛋白基因(SNCA)、LRRK2、Parkin、DJ-1和PINK1等。這些基因突變會影響蛋白質的正常功能,導致神經細胞損傷和死亡。

非特異性巴金森氏症則沒有明確的單一基因突變,而是由多個基因變異和環境因素共同作用所致。全基因組關聯研究(GWAS)已發現超過200個與非特異性巴金森氏症相關的基因,這些基因的變異會增加罹患巴金森氏症的風險,但並非直接導致巴金森氏症。

交織的影響:基因與環境的交互作用

基因和環境並非各自獨立、而是相互影響,共同決定罹患巴金森氏症的風險。例如,某些基因變異可能會使個體更容易受到環境毒素的影響,進而增加罹患巴金森氏症的風險。此外,環境因素也可能影響基因的表現,例如經由表觀遺傳修飾來改變基因的表現。

免疫系統與發炎反應:新的研究方向

近年來的研究發現,免疫系統和發炎反應在巴金森氏症的發病機制中扮演著重要的角色。環境因素,例如殺蟲劑暴露和感染,可能活化免疫細胞、引發慢性發炎反應,進而損害神經細胞。此外,某些巴金森氏症相關基因也參與免疫調節機制,這顯示基因和環境因素可能透過免疫系統影響了巴金森氏症的病程發展。

展望未來:預防與治療的新策略

了解巴金森氏症的致病機制,對於發展出有效的預防和治療策略至關重要。目前的研究方向包括:

早期診斷

開發早期診斷巴金森氏症的生物標記,以便及早介入治療。

神經保護療法

開發能夠保護神經細胞免受損傷的藥物,例如抗氧化劑、抗發炎藥物和神經生長因子。

基因療法

針對特定基因突變開發基因療法,例如利用基因編輯技術修復突變基因。

免疫療法

調節免疫系統和發炎反應,以減緩疾病的進展。

巴金森氏症的成因複雜,與基因、環境和生活方式等多種因素有關,透過持續的研究,我們將更深入地了解這個疾病的致病機制,並開發更有效的預防和治療策略,為病人帶來希望。

總結

巴金森氏症的成因是基因與環境因素複雜的交互作用。環境中的毒素,例如殺蟲劑和重金屬會增加罹病風險,表觀遺傳機制證明了環境確實會影響基因表現。

家族性和非特異性巴金森氏症都與基因變異有關,而免疫系統和發炎反應則被認為在疾病發展中扮演關鍵角色。未來的研究重點將放在早期診斷、神經保護療法、基因療法和免疫療法,以期有效預防和治療巴金森氏症。

Reference

[1] Environmental factors in Parkinson’s disease: New insights into the molecular mechanisms. /Toxicology letters /2022 LINK

[2] Parkinson’s Disease and the Environment. /Frontiers in neurology /2019 LINK

[3] Environmental Impact on the Epigenetic Mechanisms Underlying Parkinson’s Disease Pathogenesis: A Narrative Review. /Brain sciences /2022 LINK

[4] Impact of Environmental Risk Factors on Mitochondrial Dysfunction, Neuroinflammation, Protein Misfolding, and Oxidative Stress in the Etiopathogenesis of Parkinson’s Disease. /International journal of molecular sciences /2022 LINK

[5] Racette BA, Searles Nielsen S, Criswell SR, et. al.: Dosedependent progression of parkinsonism in manganeseexposed welders. Neurology 2017; 88: pp. 344351.

[6] Genetic and Environmental Factors in Parkinson’s Disease Converge on Immune Function and Inflammation. /Movement disorders : official journal of the Movement Disorder Society /2021 LINK

[7] Molecular genetics of Parkinson’s disease: Contributions and global trends. /Journal of human genetics /2022 LINK

[8] Parkinson’s Disease Genetics and Pathophysiology. /Annual review of neuroscience /2021 LINK

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