神經系統是極其復雜的系統，它對體內生理功能的調節起著主導性作用。在正常生理情況下，神經系統是穩定運作的，但當機體受到某些遺傳或環境因素的影響時，神經系統的功能受到干擾可能會出現病變。神經退行性疾病就是由于神經系統中，神經元結構或功能逐漸喪失，而導致的一類神經功能障礙疾病。

一般來說，神經退行性疾病患者的病情嚴重程度會隨著時間推移不斷而惡化并出現認知功能障礙?？傮w上，神經退行性疾病分為急性和慢性兩種類型，急性型主要包括中風和腦損傷等癥狀；慢性型包括阿爾茨海默?。ˋlzheimer's Disease, AD)、帕金森?。≒arkinson's Disease, PD）和朊病毒（Prion Virus）疾病等等。雖然這些疾病的病因各不相同，但是最終都會出現神經元功能障礙或死亡的情況。神經退行性疾病的發病機制復雜，迄今尚未被闡明，且由于大腦功能的復雜性，尋找這類疾病的治療方法一直困擾著醫學界，隨著分子生物學、神經生物學和行為學等各學科的不斷研究和發展，研究者對神經退行性疾病的病理機制研究取得了許多新的進展，這些新發現為治療神經退行性疾病提供了更多思路。

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帕金森病

帕金森?。≒D）屬于神經退行性疾病，是中老年人常見的神經系統變性疾病，臨床特征以靜止性震顫、運動障礙或遲緩、姿勢不穩、僵硬、平衡失調為主。這些癥狀是由于大腦內不同程度的病變所致，主要的病理變化是黑質致密部中，多巴胺能神經元的退行。這些神經元參與將多巴胺傳遞到紋狀體和其他基底核，它們的退行會導致，包括運動皮層區和基底神經節在內的神經元回路的功能障礙。

正常情況下，突觸前神經元中多巴胺的釋放，引起下游信號轉導，通過 D1 和 D2 類型的多巴胺受體轉導至突出后神經元，激活下游PKA，行使正常生理功能。當基因突變或環境毒素引發α-Synuclein發生錯誤折疊時，會導致α-Synuclein的聚集，形成路易氏小體（Lewy Body），而這些聚集物會改變多巴胺信號轉導，最終導致神經元功能紊亂和細胞死亡。同時，α-Synuclein的錯誤折疊會引起內質網應激，以及基因突變后的PINK1、Parkin和DJ-1會引發線粒體功能障礙以及ROS上調，最終導致神經元死亡。（圖A)

朊病毒疾病

朊病毒疾病是人和動物的一種致死型神經退行性疾病，包括綿羊瘙癢病，牛海綿狀腦?。˙ovine Spongiform Encephalopathy, BSE），水貂腦病以及人類的克雅氏?。–reutzfeldt–Jakob Disease, CJD）。朊病毒疾病的致病因子被認為是正常細胞朊病毒蛋白（Prion Protein, PrP）經非正常折疊形成的致病蛋白（PrP^Sc）,與正常的PrP相比，PrP^Sc富含β-折疊結構，其部分蛋白結構的水解消化導致蛋白酶K抗性核心的形成，該核心可在腦中形成淀粉樣原纖維。

PrP^Sc是一類能侵染動物細胞并在細胞內復制的無核酸疏水蛋白質，它普遍存在于動物細胞內且會脅迫正常朊病毒蛋白轉變成致病蛋白，同時，其最重要特征之一是具有在相同物種之間或不同物種之間的傳播能力。有研究表明，使用污染的外科手術器械，或向健康受試者使用傳染性樣品（硬腦膜移植物，生長激素等）可傳播醫源性CJD，而輸血被發現可在人與人之間有效傳播CJD。在作用機制上，PrP^Sc通過侵入和復制，使得神經元和其他細胞發生進行性空泡化，可以觀測到星狀細胞膠質增生以及灰質中出現的海綿狀病變。近年來研究發現，分子伴侶HSP70能對朊病毒蛋白的聚集進行調控，抑制PrP^Sc的聚合，可能是治療朊病毒疾病的潛在途徑。

阿爾茨海默癥

阿爾茨海默癥（AD）是一種常見的神經退行性疾病，臨床上以記憶障礙、失語、失用、失認、視空間技能損害、執行功能障礙以及人格和行為改變等全面性癡呆為表現特征。AD患者的病灶一般會出現細胞外淀粉樣蛋白沉淀，以及細胞內神經元纖維的纏結，從而引起神經元功能障礙，導致細胞死亡。

β-淀粉樣蛋白（Amyloid-beta，Aβ），是由β-淀粉樣前體蛋白（Amyloid-beta Precursor Protein, APP）被β-分泌酶和γ-分泌酶切割成的含有38-43個氨基酸不等的多肽片段，其中，常見的Aβ（1-40）和Aβ（1-42）是形成沉淀的主要亞型。這些片段會堵塞離子通道，從而使鈣離子穩態失衡并出現各種代謝異常，最終導致神經元的死亡。正常生理狀態下，APP會被α-分泌酶切割成sAPPα，促進神經元的存活和功能的建立，正常分泌的Aβ也會被代謝分解，不會形成沉淀，維持神經系統的正常功能。（圖B）

AD的另一個主要病理特征為神經元纖維纏結（Neurofibrillary Tangles），研究顯示Tau蛋白的過度磷酸化是造成神經元纖維纏結的關鍵因素。Tau蛋白是一種在神經軸突中表達的微管結合蛋白，對調節神經元中微管的穩定性具有重要作用，Tau蛋白具有9種常見的同源異構體。當體內GSK3B和CDK5等激酶對Tau蛋白過度磷酸化后，Tau蛋白將從微管上分離，從而使微管失去穩定性并導致神經元凋亡。同時，小膠質細胞產生的炎癥因子，也會通過上調ROS，引起神經元的死亡。(圖C)