帕金森氏癥（PD）是一種進行性的神經退行性疾病，它的特點是多巴胺能神經元的死亡，從黑質致密部（SNc）到紋狀體。除了神經元的喪失，帕金森氏癥在神經病理學方面的主要標志是路易體（Lewy bodies）沉積在整個黑質紋狀體通路及大腦的其他部分。1 路易體是由α-Synuclein組成的細胞內包涵體，從腦干到皮層它們逐漸增多。盡管衰老是帕金森氏癥的zui大風險因素，但是，由12個已知位點突變所引起的早發性家族形式占了全部病例的大約10%。其他基因如LRRK2的常染色體顯性突變，也增加了散發性晚發性帕金森氏癥的風險。
α-Synuclein如何影響黑質致密部中的多巴胺穩態成為了研究熱點（圖27）。3 目前已知，α-Synuclein抑制了*羥化酶（TH），這是*轉化成L-3,4-二羥苯*（L-DOPA）的限速酶。4 α-Synuclein的存在也通過抑制多巴脫羧酶（DDC），防止L-DOPA轉化成多巴胺。5研究還表明，除了減少多巴胺合成，α-Synuclein還干擾囊泡融合和神經遞質釋放，從而損害了多巴胺囊泡運輸和突觸功能。6 由于α-Synuclein對多巴胺轉運蛋白（DAT）快速穿梭于突觸前細胞膜的影響，多巴胺囊泡的立即可釋放庫也減少。
研究還試圖確定，在帕金森氏癥期間，為什么有些神經元亞群易于發生神經退行性病變，而其他的則似乎受到保護。研究表明，長的軸突（長達70 cm）、眾多突觸連接和高的代謝需求讓mesostriatal多巴胺能神經元特別脆弱。8 另一方面，Calbindin表達的缺乏也解釋了A9黑質紋狀體神經元無法緩沖鈣的含量，并增加了鈣依賴性神經毒性的易感性。9 由于多巴胺迅速氧化形成活性氧簇（ROS），故細胞質的多巴胺被囊泡單胺轉運體2（VMAT2）迅速隔離進囊泡。因此，人們認為DAT:VMAT2比例高的神經元更易發生神經退行性病變。10 除了VMAT2活性受到α-Synuclein影響，α-Synuclein的寡聚化積累也凝聚成不溶性的細胞毒性原纖維，它在囊泡膜上穿孔，促進多巴胺釋放。
線粒體功能障礙被認為是帕金森氏癥發病機制的核心。支持這一理論的事實有，線粒體PTEN-誘導激酶1（PINK1）、Parkin、HTRA2/Omi和Park7/DJ-1的突變導致了這種疾病的隱性形式。近期的研究表明，PINK1負責了功能失調線粒體的處理，這種線粒體會泄漏有害的ROS。
12 通過巨自噬（macroautophagy）來清除有缺陷的線粒體，這需要Parkin從細胞質轉位到線粒體。然而，Parkin依賴的線粒體自噬（mitophagy）的過度激活有可能導致生物能的不足，這促進了神經退行性病變。
目前對帕金森氏癥的治療包括L-DOPA和多巴胺激動劑，這在扭轉運動癥狀上相當有效，但無法阻止內在的神經退行性病變的發展。一種既能緩解癥狀又能進行神經保護的新策略是使用第III組代謝型*受體（mGluR）激動劑。突觸前第III組mGluRs的激活抑制了*的過度釋放，防止興奮性毒性，并與運動癥狀作斗爭
