5、氧化应激及自由基形成
生命物质代谢离不开氧，细胞代谢产生能量需分子氧的逐步还原，整个过程均发生在线粒体内，另外许多其他的酶，例如酪氨酸羟化酶，单胺氧化酶，NADPH-细胞色素P450降解酶和黄嘌呤氧化酶也是产生或利用活性氧的中介物，还原氧在许多正常状态的生物学过程中具有肯定作用，但形成过多也会损害神经细胞，同样，在多巴胺代谢的过程中，氧化反应是其重要的组成部分，它不仅通过单胺氧化酶B和A，而且通过自动氧化至神经黑色素(neuromelanin)这些代谢途径产生的中间产物或副产物，包括过氧化氢，超氧阴离子(02-)及氢氧根(OH-)，其中以OH-自由基对细胞的毒性最大，后两者统称自由基，它可以和细胞的脂膜相互作用引起脂肪的过氧化，在PD病人中黑质自由基增加，脂肪的过氧化可引起细胞膜的破坏和导致细胞死亡，所有氧化反应需要电子输送，在有铁或者铝，铜存在时，氧接受了电子可产生02-和OH-，在氧化反应同时黑质细胞内的多巴胺氧化物，聚合成黑色素与铁结合产生Fento反应亦会有OH形成，由于自由基的增加，引起脂质过氧化物的聚集，以及铁的聚集，这两个过程均引起神经元变性，铁元素能够容易地使自由基形成，神经黑色素是一个铁离子贮池，PD病人中铁元素与对照组比增加40％～50％，且主要是三价铁，而结合态的铁蛋白减少，持铁蛋白的摄粒作用，通过受体中介使铁通过进入细胞，并增加氧化应激，这项观察与实验模型中铁的负载能够产生PD的改变相耦合，同时发现在PD病人脑中，铁能够引起线粒体复合酶Ⅰ的缺陷，但缺乏实验根据，有关氧化应激与自由基假说引起神经元变性在PD中仍在争论之中。
总之，PD并非单一因素所致，可能有多种因素参与，遗传因素可使患病易感性增加，但只有在环境因素及年龄老化的共同作用下，通过氧化应激，线粒体功能衰竭及其他因素等机制才导致黑质多巴胺能神经元大量变性并导致发病。