在一项深化对帕金森病（Parkinson's disease, PD）病因理解的研究中，科学家发现帕金森病患者的脑细胞会丢弃其产能细胞器——线粒体。燃料供应的中断对脑细胞具有毁灭性影响，因为脑细胞消耗的能量约占全身能耗的20%，尽管脑重量仅占体重的2%。

这些发现表明，早期使用FDA已批准的药物来增强线粒体功能，或许可预防或延缓帕金森病的起病。该研究于2010年10月6日发表在《科学-转化医学》（Science Translational Medicine）创刊一周年纪念刊上，由美国科学促进会（AAAS）发行。

全球约有500万人罹患帕金森病，这一无情疾病在出现震颤、肌肉强直和运动迟缓等标志性症状前多年，便已开始摧毁多巴胺能神经元。因此，能够延缓或中止疾病进展的药物，若在疾病早期（即过多多巴胺能神经元死亡前）服用，将给患者带来最大裨益。

布里格姆妇女医院及哈佛医学院的Clemens Scherzer及其国际研究团队证明，帕金森病的根本原因可能存在于与能量产生相关的10个基因组中，这些基因使脑内神经元与线粒体及产能通路“脱离”。这些基因组由主调控基因PGC-1α控制。研究显示，这些基因的异常表达可能出现在帕金森病初期，即症状出现前很久。因此，以PGC-1α为治疗靶点，可能是减缓或中止早期帕金森病发展的有效方法，避免永久性脑损伤和神经元丧失。

Scherzer表示：“最令我兴奋的是发现PGC-1α可作为早期干预的新靶点。PGC-1α是一个总开关，可激活数百个线粒体基因，包括维持和修复线粒体动力工厂所需的基因。”

FDA已批准的可激活PGC-1α的药物（如用于糖尿病的药物）可快速启动抗帕金森病药物的开发，无需从头研发。制药公司可清理药库，寻找以脑内PGC-1α为靶点的类似药物。

编辑Katrina Kelner说：“这项研究是《科学-转化医学》的范例：应用神经科学、基因组学和生物信息学等不同领域的知识和技术做出新发现。”

此前研究曾将线粒体活性缺陷与帕金森病关联，但未像本研究这样提供全面明确的基因组。研究人员分析了185例死亡帕金森病患者脑组织中的黑质（substantia nigra）部分。黑质含有产生多巴胺的神经元。Scherzer团队用激光束精准切割出异常的多巴胺神经元，观察基因活性，找到与帕金森病相关的10个基因组。所有这些基因组均与主调节基因PGC-1α有关。

这10个基因组编码的蛋白与线粒体功能及能量产生相关。抑制这些基因可能严重损害脑能量代谢所需的成分，如电子传递链（一组由线粒体控制的产生能量的反应）。此前研究提示电子传递链5种复合物中的一种在帕金森病中功能障碍，但本研究发现了几乎所有线粒体建立电子传递链所需的成分均有缺陷。

为什么对能量依赖度高的脑会抛弃产能细胞器？这是帕金森病的核心谜题。有人认为线粒体活性受基因和环境组合影响。资深作者Clemens Scherzer说：“环境化学物质、风险基因和年龄老化单独影响小，但组合可能导致常见帕金森病中电子传递链的广泛缺陷，而多巴胺神经元对此有固有易感性。”

《科学-转化医学》于2009年10月7日创刊，宗旨是加速基础研究在临床中的应用，服务科学家、医生、监管机构和政策制定者，帮助更有效地获取和应用多领域新发现。