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苍白球是基底神经节间接环路中的重要核团,在机体运动功能调节中发挥重要作用,其结构和功能异常与多种神经退行性疾病如帕金森病关系密切。Orexin是下丘脑神经肽家族成员之一,可直接参与机体运动功能调节。形态学研究证实,苍白球接受来自下丘脑的Orexin能神经纤维支配,并表达Orexin 1(OX1)受体。脑内Orexin递质系统与帕金森病密切相关。帕金森病晚期患者下丘脑Orexin能神经元退变甚至缺失,脑脊液中Orexin水平显著降低,且Orexin水平与帕金森病严重程度呈负相关。目的:探讨Orexin-A对正常和6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)帕金森病模型大鼠苍白球神经元电活动的调节;不同年龄组正常大鼠和帕金森病模型大鼠苍白球OX1受体的表达;以及整体状态下Orexin-A对氟哌啶醇帕金森病僵直模型大鼠偏转行为的影响。方法:采用多管微电极给药在体细胞外电生理记录、6-OHDA帕金森病模型大鼠制备、氟哌啶醇帕金森病僵直模型大鼠制备、核团埋管术、免疫组织化学染色、行为学测试等实验方法。结果:1.在正常大鼠记录到的38个苍白球神经元,微压力注射0.01m M的Orexin-A使平均自发放电频率由14.22±2.15 Hz升高到18.48±2.42 Hz,平均增加24.95±6.20%,注药后与注药前相比,差别有显著统计学意义(P<0.001);与生理盐水组相比,差别亦有显著统计学意义(P<0.001)。Orexin-A可使其中12个神经元的放电频率增加超过20%,由9.43±2.27 Hz增加至13.74±2.96Hz,平均增加67.65±11.24%。2.正常大鼠苍白球微压力注射0.01m M的Orexin-A和0.1m M的OX1受体阻断剂SB-334867混合物,在记录到的10个Orexin-A兴奋效应超过20%(平均升高57.38±8.49%)的神经元中,Orexin-A和SB-334867混合物使放电频率由11.37±3.63 Hz升高到14.90±4.83 Hz,平均升高29.74±6.39%,与单独Orexin-A组相比增加百分数显著降低,差别有统计学意义(P<0.05)。3.在6-OHDA帕金森病模型大鼠损毁侧记录到的34个苍白球神经元中,微压力注射0.01m M的Orexin-A使平均自发放电频率由9.02±2.07 Hz升高到12.43±2.01 Hz,平均升高59.96±12.74%,与注药前相比差别有统计学意义(P<0.001);与生理盐水组相比,差别亦有统计学意义(P<0.001)。Orexin-A对其中14个神经元兴奋效应超过20%,由4.23±1.01 Hz增加至7.85±1.74 Hz,平均增加107.43±15.78%。帕金森病模型大鼠损毁侧Orexin-A的兴奋效应较正常大鼠明显增强(P<0.001),较损毁对侧亦明显增强(P<0.001)。4.免疫组织化学染色显示,不同年龄组大鼠苍白球神经元OX1受体表达情况不同。大鼠生后2周开始有OX1受体表达,3周达到高峰并一直持续到8周,12周开始表达略有降低。帕金森病模型大鼠损毁侧苍白球OX1受体表达阳性细胞个数明显降低,与同年龄组正常大鼠相比,差别有统计学意义(P<0.01)。5.单侧苍白球微量注射Orexin-A对氟哌啶醇僵直模型大鼠偏转行为的研究显示,Orexin-A可以使实验大鼠发生明显对侧偏转,与生理盐水对照组相比,差别有统计学意义(P<0.01)。结论:Orexin-A可以兴奋正常大鼠和帕金森病模型大鼠苍白球神经元,使其放电频率增加,而且这种兴奋效应主要通过OX1受体实现。Orexin-A对帕金森病模型大鼠的兴奋效应较正常大鼠明显增强。正常大鼠苍白球神经元和帕金森病模型大鼠苍白球神经元均有OX1受体的表达,帕金森病时苍白球OX1受体阳性细胞数降低。Orexin-A可以改善氟哌啶醇模型大鼠的僵直症状,提示Orexin-A具有潜在改善帕金森病运动障碍的功能。上述实验结果为苍白球Orexin-A递质系统在帕金森病发病机制及防治中的作用提供了一定的理论和实验依据。