神经科学家长期以来认为，帕金森病的震颤、僵硬和步态缓慢等特征是由中脑中产生神经递质多巴胺的神经元死亡引起的，多巴胺有助于维持正常的运动控制。
然而，一项新的小鼠研究表明，这种疾病实际上可能不仅是由功能受损的产生多巴胺的细胞引起的，还可能是由脑干的蓝斑区域中产生去甲肾上腺素的神经元引起的。去甲肾上腺素是一种与多巴胺相关的化学物质，与从焦虑到注意力到血压调节等一切有关。这一新发现可能会为对抗这种使人衰弱的疾病提供新的疗法。
研究人员之前认为，帕金森病（影响估计50万美国人，其中大多数超过60岁）的触发原因是中脑的黑质区域中80%的产生多巴胺的神经元死亡，从而破坏了该结构与另一个名为纹状体的控制运动的中脑区域之间的信号传递。
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但亚特兰大埃默里大学人类遗传学副教授、发表在《美国国家科学院院刊》上的这项研究的资深作者大卫·温申克说，对帕金森病患者大脑的尸检显示，产生去甲肾上腺素的细胞也同时丧失。“神经病理学家几十年来都知道去甲肾上腺素神经元的死亡，”他说，但这些细胞与帕金森症状的病因无关。
在帕金森病的小鼠模型中，中年小鼠（通常为一岁）会服用一种名为MPTP（或 1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶）的药物，该药物会选择性地杀死它们的多巴胺能神经细胞。因此，这些小鼠表现出与帕金森病患者相同的许多生化变化，但没有表现出任何运动问题。“我们认为一定有某种补偿系统在起作用，”温申克指出。
温申克的团队假设，敲除产生去甲肾上腺素和制造多巴胺的细胞将产生一个更接近人类疾病的模型，该模型模拟帕金森病样症状。他们创造了一种经过基因改造的动物品系，这些动物无法产生多巴胺β-羟化酶，这种蛋白质将多巴胺转化为去甲肾上腺素。因此，这些动物可以产生多巴胺，但无法制造去甲肾上腺素。该计划的目的是当小鼠成熟时，用 MPTP 选择性地杀死多巴胺能神经元，从而有效地模拟帕金森病。
但温申克说，在他们有机会抑制多巴胺功能之前，“令我们惊讶的是，我们看到的是帕金森病的运动障碍。”他的团队对动物进行了一系列测试，以分析它们的步态，包括它们在变窄的平衡木上行走、从杆子上下来以及在跑步机上跑步的能力。
“它们在我们所有的测试中都受到了损害，”温申克指出，并补充说，一些小鼠出现了人类帕金森病患者表现出的弓腰姿势和震颤。“失去 80% 的多巴胺神经元不足以导致运动障碍，但失去去甲肾上腺素则可以。”
温申克说，去甲肾上腺素神经元实际上会调节黑质神经元的多巴胺释放。没有去甲肾上腺素，多巴胺能细胞可以产生神经递质，但不能释放它——从而产生帕金森病症状。然而，当小鼠中 80% 的多巴胺细胞被清除时，脑干细胞可以接管并指示剩余的中脑细胞制造和释放更多的运动控制化学物质。
芝加哥西北大学范伯格医学院的詹姆斯·苏尔梅尔表示，帕金森病与蓝斑神经元之间的联系是有道理的。“蓝斑神经元在电生理学上与黑质多巴胺神经元非常相似，”他说，它们充当起搏器，为多巴胺能细胞设定基调，而多巴胺能细胞反过来调节纹状体中的神经元。
温申克说，为了改进小鼠模型，他会考虑繁殖基因正常的 小鼠，然后用 MPTP 选择性地杀死产生多巴胺的细胞，并用一种名为 DSP4 的药物杀死含有去甲肾上腺素的神经元。这可能会产生一只在神经生理学和行为上都类似于人类帕金森病患者的小鼠。
他补充说，就帕金森病患者的治疗而言，“可能值得治疗去甲肾上腺素系统以及多巴胺系统”，通过补充药物左旋多巴（目前的护理标准），使用一种已知可改善去甲肾上腺素信号的三环类抗抑郁药。