α-Synuclein Seeding Activity in Fixed Antemortem Skin Biopsies From Patients With Synucleinopathies

像帕金森病、路易体痴呆和多系统萎缩这样的神经退行性疾病，都有一个共同的破坏性特征：一种被称为 α-突触核蛋白（alpha-synuclein）的蛋白质。在健康的脑部，这种蛋白质执行正常功能；但在这些疾病中，它会发生错误折叠并聚集在一起，形成有毒的聚合体。这些聚集体就像具有传染性的“种子”，从一个细胞扩散到另一个细胞，最终导致脑细胞衰竭。几十年来，医生一直依赖临床症状来诊断这些疾病，但确切的证实通常需要在人去世后检查脑组织。然而，科学家们最近发现，这些有害的蛋白质聚集体并不局限于大脑，它们也会在周围神经系统中积累，包括皮肤中微小的神经纤维。这一发现开启了一扇通往更少侵入性检测的大门，允许研究人员通过微小的皮肤样本在活体患者身上寻找这些疾病标记物。

然而，挑战在于皮肤中的这种有毒蛋白质含量极低，使用标准染色方法往往难以观察到。为了解决这个问题，研究人员开发了一种称为“种子扩增分析”（seed amplification assay）的技术。想象一下，一滴墨水滴入一桶水中；它是几乎不可见的。但如果这滴墨水中含有某种能让整桶水都变成墨水的物质，你就能轻松检测到它。这就是该分析法所做的：它提取极小的皮肤样本，并提供合适的条件，让任何现有的有毒蛋白质种子能够迅速增殖，从而产生足以被测量的信号。虽然这种方法在新鲜或冷冻皮肤样本上效果良好，但医学史上存在着大量的皮肤活检样本，它们是以化学固定剂保存的。这些固定样本是病理实验室的标准配置，但目前尚不清楚用于保存它们的化学过程是否会破坏研究人员希望寻找的那些“种子”。

一个研究小组着手回答这个问题，测试他们是否仍能在用多聚甲醛（医院使用的标准防腐剂）固定的皮肤样本中检测到这些蛋白质种子的活性。他们收集了来自被诊断为帕金森病、路易体痴呆或多系统萎缩的活体患者以及健康个体的皮肤活检切片。团队对这些固定组织应用了优化版本的扩增测试。他们首先确认了这种有毒的、磷酸化的蛋白质形式确实存在于皮肤的神经纤维中，表现为神经绿色轮廓旁的红色信号。然后，他们将固定组织样本引入反应混合物中，以观察其是否能触发扩增过程。

结果显示，固定组织仍保留了作为“种子”的能力，尽管其过程比新鲜组织稍慢且强度稍弱。在这一特定患者组中，该测试成功识别出了 70% 的帕金森病病例、80% 的路易体痴呆病例和 80% 的多系统萎缩病例中的有毒种子。在健康对照组中，测试正确识别了 80% 的个体为阴性，这意味着它没有错误地将他们标记为患病。研究人员还观察了测试产生的信号强度是否与患者的病情严重程度相匹配。他们发现，较强的信号与根据标准评分量表测得的更严重的运动功能障碍阶段相关，但信号与认知评分或显微镜下可见的蛋白质总量之间并没有明显的联系。

这项研究表明，皮肤组织的化学保存并不会抹除有毒蛋白质种子的生物活性。这是一个重要的发现，因为这意味着存储在医学档案中的大量固定皮肤活检样本现在都可以使用这一强大的新工具进行重新检查。它允许科学家从同一块组织中获取两种不同类型的信息：蛋白质位置的视觉图谱，以及这些蛋白质活跃程度的功能性测量。虽然该研究是在选定的患者组中进行的，目前尚不能作为针对普通人群的独立诊断测试，但它证明了该方法在固定样本上是有效的。在保存组织中检测这些种子的能力，为研究这些疾病的历史提供了一种新途径，并可能帮助研究人员更好地理解病理是如何随时间传播和演变的。