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帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种常见于中老年人的神经系统退行性疾病。其主要病理特征是中脑黑质致密带(substantia nigra pars compact, SNpc)多巴胺(dopamine, DA)能神经元死亡。迄今为止,PD的发病机制尚未完全阐明。研究证实在各种神经变性机制中,氧化应激占主导地位,对多巴胺能神经元的死亡起着重要的作用。因此,寻找一种天然、高效的抗氧化药物具有重要的临床意义。Ghrelin是由日本科学家Kojima于1999年发现的一种新的由28个氨基酸组成的脑肠肽,是生长激素促分泌素受体(growth hormone secretagogue receptor, GHS-R)的天然性配体。Ghrelin能够和GHS-R1a结合,发挥其生物学功能。GHS-R1a是具有七次跨膜结构的G蛋白耦联的受体。文献报道GHS-R1a具有固有活性,即在无激动剂条件下,受体固有的维持激活并维持下游信号传导通路的活性。这将为PD的治疗开辟一个新领域。研究表明ghrelin除了促进摄食,调节能量代谢,还具有抗炎、抗氧化、抑制凋亡、调节睡眠和记忆等功能。本实验室前期研究结果显示ghrelin能通过GHS-R1a拮抗1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine, MPTP)对小鼠黑质多巴胺能神经元的毒性作用。但具体机制尚不是十分清楚。因此,本实验在MES23.5多巴胺能神经细胞上,应用逆转录聚合酶联反应(reverse transcriptase polymerase chain reaction, RT-PCR),免疫蛋白印迹等技术,研究了ghrelin对1-甲基-4-苯基吡啶阳离子(1-methyl-4-phenylpyridinium ion, MPP+)处理的黑质多巴胺能神经细胞的保护作用,并探讨了其抗氧化作用的可能机制。同时在MPTP制备的PD小鼠模型上,应用高效液相色谱电化学检测法(high performance liquid chromatography-electrochemical detection, HPLC-ECD), RT-PCR及免疫组织化学等方法观察了黑质区高表达GHS-R1a对多巴胺能神经元的保护作用。结果表明:1.200μmol/L MPP+处理的MES23.5细胞中丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平明显高于正常组(P<0.01)。而10"9 mol/L ghrelin预处理会明显减轻MPP+引起的MDA水平的升高(P<0.01)。2.MES23.5细胞在MPP+处理24h后,过氧化氢酶(catalase, CAT) mRNA、蛋白水平和超氧化物岐化酶(Cu/Zn-superoxide dismutase, Cu/Zn-SOD)蛋白水平与正常组相比均明显降低(P<0.01)。Ghrelin预处理能明显增加上述mRNA及蛋白的表达水平(P<0.01)。3.MPP+处理的MES23.5细胞Bax/Bcl-2比值和有活性的caspase-3蛋白表达比正常组明显增加(P<0.01)。而ghrelin预处理后上述变化明显减轻。4. Ghrelin可以增加MES23.5细胞核内的核因子相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)蛋白的表达水平。从3h到24h,Nrf2蛋白表达水平呈时间依赖性增强。5.MPP+处理后MES23.5细胞核因子-κB (nuclear factor-κB, NF-κB)出现明显的核移位,ghrelin预处理会减轻MPP+诱导的NF-κB的核移位。6.重组腺病毒质粒pAdGHS-R1a经PacⅠ酶切后获得一大约30 kb的大片段和4.5 kb的小片段。Ad-GHS-R1a转染293细胞后,GHS-R1a基因能在293细胞中有效表达。7.小鼠黑质注射Ad-GHS-R1a后,黑质GHS-R1a的表达水平明显增加。小鼠黑质高表达GHS-R1a能拮抗MPTP造成的小鼠纹状体(striatum, Str) DA及其代谢产物二羟基苯乙酸(dihydroxyphenylacetic acid, DOPAC)和高香草酸(homovanillic acid,HVA)含量的减少以及DA代谢率的升高(P<0.05)。8.小鼠黑质高表达GHS-R1a可拮抗MPTP造成的黑质DA能神经元缺失及酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxlase, TH) mRNA表达降低。综上所述,ghrelin可以通过抗氧化作用和调节NF-κB和Nrf2来发挥它的神经保护作用,从而减轻MPP+对多巴胺能细胞MES23.5细胞的损伤。小鼠黑质GHS-R1a的高表达可以拮抗MPTP引起的黑质多巴胺能神经元的损伤。