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随帕金森病(Parkinson’s disease,PD)发展,黑质多巴胺(dopamine,DA)能神经元渐进性丢失,引发一系列临床症状。在这个过程中,残存的DA能神经元还同时发生再生现象,再生的DA纤维末梢在纹状体中等棘刺神经元(median spiny neurons,MSN)上的突触会出现重新定位,改变MSN上突触活动的整合模式。除DA末梢外,来自谷氨酸(glutamate,Glu)能的皮质纹状体突触传递也会代偿性增强,使细胞外Glu水平增高。本实验室前期研究提示,Glu突触活动可能与再生DA纤维在MSN上的分布相关。为证实这一相关性,本研究在观察帕金森小鼠模型病程中黑质纹状体通路形态学变化基础上,着重研究Glu对这种形态学变化的影响。研究选用正常C57小鼠54只,随机分为腹腔注射生理盐水组、腹腔注射MPTP组和去皮层后行腹腔注射MPTP组。每组18只,于注射后第7、14、21、25、28、35天取材,利用免疫组织化学和激光共聚焦显微镜技术观察黑质DA能神经元的数量、纹状体内的投射纤维密度及其在纹状体直接通路(含D1受体,dopamine Dl receptors)和间接通路(含D2受体,dopamine D2 receptors)神经元上的分布;通过旷场试验考查MPTP小鼠行为学的变化。研究结果显示,与生理盐水组相比,MPTP组黑质DA能神经元减少到正常的40%-50%,去皮层后注射MPTP组可减少到只剩30%-40%。纹状体内DA能神经纤维数量三组均经历先减少后增加的过程:MPTP组第21天最少,仅为正常的20%,第35天最高,达到正常的45%;去皮层加MPTP注射组表现为第14天最少,仅为正常的16.2%,第35天最高,为正常的32.1%。DA能纤维在纹状体D1受体(D1R)及D2受体(D2R)阳性细胞上的分布比例为:第7-21天,三组分布在D1R阳性细胞上的DA能纤维均少于D2R阳性细胞,D1R/D2R比值在去皮层加MPTP注射组最小,MPTP组次之,生理盐水组最大;到25-35天,MPTP组D1R阳性细胞上的DA能纤维大于D2R阳性细胞,生理盐水和去皮层加MPTP组在D1R阳性细胞上的DA能纤维则小于D2R阳性细胞,且去皮层加MPTP组的D1R/D2R_的比值大于生理盐水组。MPTP组与生理盐水组相比行为学(旷场试验)检测无明显差别。以上结果表明,MPTP帕金森病小鼠模型的黑质纹状体通路有DA能神经纤维再生现象,再生的DA能神经纤维更多分布于直接通路的神经元上,原因可能和纹状体内Glu含量变化有关,即Glu可能有助于再生DA能纤维在D1受体神经元上的分布。行为学旷场试验则未能检测出相应变化。本研究结果证实了皮质来源的Glu末梢对PD发病过程的影响,从新的视角阐述了PD的病理生理机制,应对PD的预防和治疗提供新的线索。