利福平抑制鱼藤酮诱导的多巴胺神经元凋亡的活体实验研究

摘要

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是一种中老年人常见的中枢神经系统变性疾病，临床表现主要包括静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态不稳，主要病理改变为黑质致密部多巴胺(Dopamine，DA)神经元进行性变性、死亡，同时伴残存神经元内出现Lewy小体。构成Lewy小体的主要成份是可溶性α-突触共核蛋白(α-synuclein)聚集形成的不溶性纤维积聚物。 近年来研究发现，细胞凋亡是引起PD多巴胺神经元丢失的主要机制。而在PD的发病过程当中，细胞凋亡的发生与线粒体功能受损、氧化应激以及α-synuclein的异常聚集密切相关。在基因突变及环境毒素的相互作用下，线粒体功能出现失常，体内ATP生成减少、活性氧(reactive oxygen species，ROS)逐渐增多，引起氧化应激反应的发生，进一步促进α-synuclein的异常聚集，而α-synuclein的异常聚集又反过来促进线粒体功能异常和氧化应激，从而形成一个恶性循环并最终导致细胞正常功能及代谢受到严重影响以及DA神经元的大量凋亡。因此，线粒体、氧化应激和α-synuclein这三大因素逐渐被认为是PD治疗的新靶点，阻止DA神经元凋亡的发生则被看作是PD治疗的新方向。 据报道，利福平除具有抗结核和抗麻风病治疗的作用外，还具有减轻氧化应激反应以及抗神经细胞凋亡的作用，从而提示了利福平可能具有治疗中枢神经系统变性疾病的作用。此外，一大型流行病学研究显示，服用抗麻风病药物利福平的麻风病人患老年性痴呆的几率明显减低，从而推测利福平可能有抑制β淀粉样蛋白聚集的作用，而此作用后来已被证实；而由于α-synuclein与β-淀粉样蛋白具有共同的结构特点以及它们之间存在着相互作用，人们推测利福平可能也有抑制α-synuclein聚集的作用。本课题组的近期研究证实，利福平在细胞水平上具有抑制α-synuclein的形成和聚集并保护PC12细胞免受环境毒素1-甲基-4-苯基．吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyridinium，MPP<'+>)损害的作用，为利福平的相关作用在活体中的研究提供了可靠的依据。另外，自从人们发现1-甲基-4-苯基-1，2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1，2，3,6-tetrahydropyridine，MPTP)与PD存在密切关系后，环境毒素与PD发病之间关系便成为近期关于PD发病机制及PD动物模型制作的研究热点。与MPTP一样都是线粒体呼吸链复合体I抑制剂的鱼藤酮，由于其被广泛应用于农业，人类容易少量长期与其接触。此外，鱼藤酮还具有亲脂性，可直接透过血脑屏障进入脑组织并抑制线粒体复合物I的活性，引起氧化应激反应及细胞毒作用。少剂量慢性接触鱼藤酮可选择性地引起动物体内黑质DA神经元的大量凋亡，十分适合用于PD动物模型的制作。 基于上述的理论基础及研究结果，本研究选择了极具PD典型特征(如黑质部位可见α-synuclein表达增多及大量多巴胺神经元丢失等)的鱼藤酮大鼠PD模型为对象，旨在进一步研究利福平在动物体内对α-synuclein的形成和聚集以及环境毒素诱导的DA神经元凋亡的抑制作用。 研究目的 1．构建在行为学、病理学及免疫组织化学方面均与人类帕金森病十分相似的PD大鼠模型。 2．明确利福平在活体内具有减轻环境毒素对中脑黑质多巴胺细胞损伤的神经保护作用。 3．证实利福平在活体内具有抑制环境毒素引起的α-synuclein的形成和异常聚集的作用。 4．阐明利福平在活体内具有对抗环境毒素诱导的多巴胺能神经元凋亡的作用及其抗凋亡的终末路径。 5．为利福平应用于帕金森病的临床治疗提供了依据，为进一步对其保护作用的具体机制的研究奠定了基础。 结论 1．鱼藤酮帕金森病大鼠模型能较好地模拟出众多的PD典型特征。 2．利福平对鱼藤酮引起的大鼠中脑黑质多巴胺能神经元损伤具有保护作用。 3．利福平对鱼藤酮导致的活体内α-synuclein的形成和聚集具有抑制作用。 4．利福平对鱼藤酮诱导的大鼠中脑黑质多巴胺能神经元凋亡具有对抗作用。 5．应用利福平的起始时间越早、持续时间越长，以上保护作用越明显。 6．利福平是通过激活Bcl-2表达、抑制caspase通路而实现其对抗多巴胺能神经元凋亡的作用的。

目录

文摘

英文文摘

前言

研究目的

1 材料与方法

2 实验结果

3 讨论

4 结论

参考文献

附录一 常用试剂配制

附录二 附表

附录三 附图

中英文词汇对照

致谢

原创性声明