趙淑杰 朱雨嵐
1)北京民航總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 北京 100025 2)哈爾濱醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)內(nèi)科 哈爾濱 150080
帕金森?。≒arkinson’s disease,PD)是慢性進(jìn)行性神經(jīng)系統(tǒng)變性病,雖然目前有許多治療藥物,但都不能改善其自然病程。尋找一種能延緩或逆轉(zhuǎn)病情發(fā)展的保護(hù)性治療措施是帕金森病治療所追求的重要目標(biāo),國內(nèi)外研究表明,神經(jīng)生長因子對體外培養(yǎng)的多巴胺能神經(jīng)元的存活和分化均有一定影響,不僅可促進(jìn)多巴胺能神經(jīng)元的存活,還能夠顯著降低6-OHDA對多巴胺能神經(jīng)元的毒性作用,本文就BDNF對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的多巴胺能神經(jīng)元的影響進(jìn)行報(bào)告。
1.1 行為學(xué)觀察 所有大鼠術(shù)前常規(guī)進(jìn)行行為學(xué)測試,確認(rèn)無異常旋轉(zhuǎn)行為,生理鹽水對照組術(shù)后14d,基本上無旋轉(zhuǎn)行為。6-OHDA組在注射6-OHDA后24h旋轉(zhuǎn)行為>10 r/min,術(shù)后14d,旋轉(zhuǎn)行為>10r/min,6-OHDA+BDNF組經(jīng)過神經(jīng)營養(yǎng)因子注射術(shù)后14d,旋轉(zhuǎn)能力減慢,10只大鼠基本上旋轉(zhuǎn)5~8r/min,術(shù)后21d,10只大鼠旋轉(zhuǎn)能力仍為5~8r/min。見表1。
表1 大鼠注射術(shù)后旋轉(zhuǎn)行為變化表 (時(shí)間,r/min)
1.2 大鼠黑質(zhì)DA能神經(jīng)元數(shù)目的變化 鏡下觀察TH陽性神經(jīng)元,TH陽性神經(jīng)元主要見于生理鹽水組的黑質(zhì),數(shù)量較多,胞體較大,呈錐體型或橢圓型,神經(jīng)元軸突明顯,(42.3±7.56)個(gè)/μm2(見圖1)。6-OHDA組大鼠黑質(zhì)的TH陽性神經(jīng)元數(shù)明顯減少,(2.41±1.07)個(gè)/μm2;神經(jīng)元胞體腫脹,軸突少,細(xì)胞輪廓不清(見圖2)。2組差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),且神經(jīng)元胞體輪廓及突起也不清晰。6-OHDA+BDNF組神經(jīng)元數(shù)為(15.36±3.04)個(gè)/μm2,神經(jīng)元胞體比6-OHDA組明顯好轉(zhuǎn),損傷恢復(fù)明顯(見圖3)。各組結(jié)果見表2,統(tǒng)計(jì)學(xué)處理差異明顯。
1.3 紋狀體多巴胺含量變化 6-OHDA對黑質(zhì)紋狀體的損害還體現(xiàn)在使紋狀體多巴胺含量減少,6-OHDA+BDNF組紋狀體內(nèi)多巴胺含量較6-OHDA組增高,差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表3。
圖1 生理鹽水組黑質(zhì)部TH陽性神經(jīng)元(×200)
圖2 6-OHDA組黑質(zhì)部TH陽性神經(jīng)元(×400)
圖3 6OHDA+BDNF組黑質(zhì)部TH陽性神經(jīng)元(×200)
表2 大鼠黑質(zhì)TH神經(jīng)元的變化 (個(gè)/μm2)
表3 大鼠紋狀體部多巴胺含量變化 (按濕重,μg/g)
近年來不少研究揭示了PD的細(xì)胞凋亡證據(jù)[1-3]。將純的NTFs培養(yǎng)基體外培養(yǎng)胚胎多巴胺能神經(jīng)元,能明顯提高其存活率,減少細(xì)胞凋亡[4-6]。目前國外已經(jīng)開始研究神經(jīng)營養(yǎng)因子對體內(nèi)多巴胺能神經(jīng)元的保護(hù)作用[7],并把其基因同酪氨酸羥化酶基因聯(lián)合起來,一方面既可促進(jìn)多巴胺合成,另一方面又能保護(hù)多巴胺能細(xì)胞免受損傷,取得了一定成果。Frim等[8]將BDNF基因介入到成纖維細(xì)胞,再將成纖維細(xì)胞提前移植于1-甲基-4-苯-1,2,3,6-四氫吡啶(MPTP)毀損紋狀體的PD大鼠模型,可防止1-甲基-4苯基吡啶(MPTP)對大鼠的毒性作用,說明其具有保護(hù)黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的作用,這可能是通過逆軸突轉(zhuǎn)運(yùn)誘導(dǎo)細(xì)胞的保護(hù)機(jī)制或增加線立體的功能發(fā)揮作用的。在用藥途徑上本研究避開血腦屏障(blood brain barrier,BBB)將BDNF通過立體定向注入黑質(zhì),與David的研究比較,藥物作用更直接,起效更快,而David等的方法是等移植細(xì)胞成活后,通過已經(jīng)介導(dǎo)了BDNF基因的成纖維細(xì)胞的自分泌和旁分泌,產(chǎn)生BDNF發(fā)揮作用。旋轉(zhuǎn)行為觀察方面,本實(shí)驗(yàn)與David等的研究相吻合,并且旋轉(zhuǎn)行為減少持續(xù)存在。且TH陽性神經(jīng)元數(shù)量、紋狀體多巴胺含量BDNF組比模型組也有顯著增加,因其能特異性保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元免受損傷,清除致病因子,因此神經(jīng)營養(yǎng)因子可用于PD的治療[9]。
Rosenblad等[10]通過紋狀體和側(cè)腦室兩種途徑注入膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)和神經(jīng)營養(yǎng)因子(NTFs),探討它們的神經(jīng)保護(hù)作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)GDNF可提供幾乎92%的保護(hù)作用。本實(shí)驗(yàn)也采用藥物直接作用方式,將BDNF通過立體定向注射于黑質(zhì)致密部,結(jié)果發(fā)現(xiàn)BDNF減輕6-OHDA對紋狀體多巴胺含量下降(6-OHDA+BDNF組與6-OHDA組比較減輕20%),減輕6-OHDA對多巴胺能神經(jīng)元損傷(見表2);治療前后行為學(xué)觀察對比,治療后癥狀明顯改善;大鼠黑質(zhì)致密部TH神經(jīng)元的變化說明本課題治療組與PD模型組差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;紋狀體多巴胺含量觀察治療后與PD模型組差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本實(shí)驗(yàn)與Rosenblad等結(jié)果一致,即神經(jīng)營養(yǎng)因子對多巴胺能神經(jīng)元有顯著的保護(hù)作用。我們分析BDNF主要通過以下幾種途徑保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元:(1)BDNF通過與受體結(jié)合使細(xì)胞內(nèi)鈣結(jié)合蛋白(Calbindin)及其mRNA含量增加[11],與細(xì)胞內(nèi)超載鈣離子結(jié)合,并促進(jìn)其排出,保持細(xì)胞內(nèi)鈣的穩(wěn)定性,從而保護(hù)神經(jīng)元免受損傷。(2)BDNF、GDNF能促進(jìn)超氧化物歧化酶(SOD)及谷光甘肽過氧化物酶的生成并增強(qiáng)其活性,使自由基減少,從而減輕了自由基對神經(jīng)元的損傷。(3)研究表明,神經(jīng)元損傷與興奮性氨基酸——谷氨酸的過量釋放導(dǎo)致的谷氨酸興奮性毒性有直接關(guān)系。而神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達(dá),分別受谷氨酸和GABA所介導(dǎo),而BDNF可抑制興奮性遞質(zhì)特別是谷氨酸的釋放,減少細(xì)胞損傷。(4)NTFs還可通過阻止細(xì)胞色素C的釋放,從而抑制細(xì)胞凋亡的啟動(dòng)。因此,NTFs對PD患者多巴胺能細(xì)胞具有保護(hù)作用。
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