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帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是多发于中老年人的第二大神经退行性疾病。随着人口的增加和人类寿命的延长,PD的患病率逐年增加。据报道,在大于60岁的人群中,PD全球患病率占人口的2%,而在大于80岁的人群中患病率达3%。PD最主要的病理学特征是中脑黑质致密带（substantia nigra pars compacta,SNc）多巴胺（dopamine,DA）能神经元选择性丢失,纹状体（striatum,Str）内代谢产生的DA含量减少,导致PD的一系列相关症状,尤其是运动症状,如静止性震颤、肌僵直、运动迟缓及姿势反射障碍。很多病理学机制都被证明与PD的发病相关,如:氧化应激、炎症反应、线粒体功能障碍、铁沉积毒性、蛋白异常聚集和细胞凋亡等。诸多的病理学机制使得PD的防治极其复杂,且现行治疗PD的药物副作用不可忽略,因此寻求新的有效防治PD的新靶点具有重要的意义。A型钾通道,又叫瞬时外向型钾通道,是在黑质（substantia nigra,SN）DA能神经元上广泛存在的一种电压依赖型钾通道,对神经元动作电位的幅度、时程和放电频率发挥着重要的精细调节作用。在哺乳类动物中,A型钾通道由KCNA4（Kv1.4）、KCNC4（Kv3.4）、KCND1（Kv4.1）、KCND2（Kv4.2）和KCND3（Kv4.3）组成,其中Kv4.3型亚基在SN DA能神经元上高度表达。以往研究表明,PD病人SN区残存的DA能神经元中,Kv4.3 mRNA水平显著增加,7-8月龄A53T PD转基因小鼠SNc中Kv4.3的免疫组织化学染色增强,提示A型钾通道的表达变化可能与PD的发病相关。那么,阻断A型钾通道是否能干预PD的发病呢?研究显示,A型钾通道特异性阻断剂4-氨基吡啶（4-aminopyridine,4-AP）在多种神经系统疾病中发挥着重要的调节作用,例如4-AP可以改善轴突功能障碍从而用于治疗多发性硬化;增加浦肯野细胞的兴奋性从而治疗下眼球震颤。但是4-AP是否能够保护DA能神经元从而延缓PD的发病尚未见报道。因此,本研究旨在探讨A型钾通道阻断剂4-AP在PD的DA能神经元损伤中的调制作用。本实验通过制备1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP）诱导的PD小鼠模型,利用免疫组织化学和免疫印迹技术,观察4-AP腹腔给药后对MPTP诱导的SN区酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase,TH）阳性神经元数目、TH蛋白表达和Str内TH阳性神经纤维数目的影响;利用高效液相色谱电化学检测（high performance liquid chromatography,HPLC）法观察Str内DA及其代谢产物含量的变化;通过旷场实验和转棒实验,检测4-AP对PD小鼠模型运动速度和运动协调能力方面的影响;为进一步阐明4-AP神经保护效应的可能机制,通过分光光度法检测小鼠血清内丙二醛（Malondialdehyde,MDA）和超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）水平,观察4-AP对PD小鼠模型的氧化应激水平的影响,通过免疫组织化学检测小鼠SN区Bcl-2和Caspase-3阳性神经元的数目,观察4-AP对PD小鼠模型凋亡水平的影响。结果如下:1.在MPTP诱导的PD小鼠模型中,SN区TH免疫阳性细胞数目明显减少,与正常对照组相比,差异有统计学意义（P<0.001）。腹腔预处理给药4-AP（0.5 mg/kg、1 mg/kg、5 mg/kg）5天后,1 mg/kg的4-AP+MPTP共处理组可拮抗MPTP造成的DA能神经元损伤,与MPTP组相比,差异有统计学意义（P<0.001）。2.在MPTP诱导的PD小鼠模型中,Str区内TH免疫阳性神经纤维数目减少,光密度值明显降低,与正常对照组相比,差异有统计学意义（P<0.001）。腹腔预处理给药4-AP（0.5 mg/kg、1 mg/kg、5 mg/kg）5天后,0.5 mg/kg和1 mg/kg的4-AP+MPTP共处理组可拮抗MPTP造成的DA能神经元损伤,与MPTP组相比,差异均具有统计学意义（P<0.01,P<0.001）。3.在MPTP诱导的PD小鼠模型中,SN区TH蛋白表达水平减少,与正常对照组相比,差异有统计学意义（P<0.001）。1 mg/kg 4-AP+MPTP共处理组可以拮抗MPTP造成的蛋白表达水平减少,与MPTP组相比,差异具有统计学意义（P<0.01）。4.在MPTP诱导的PD小鼠模型中,Str内DA及其代谢产物二羟基苯乙酸（DOPAC）和高香草酸（HVA）的含量均降低,与正常对照组相比,差异均有统计学意义（P<0.001）。1 mg/kg 4-AP+MPTP共处理组可拮抗MPTP导致的DA、DOPAC、HVA含量的下降,与MPTP组相比,差异具有统计学意义(PDA<0.01,PDOPAC<0.05,PHVA<0.05)。5.4-AP对MPTP诱导的PD小鼠模型的运动障碍有明显的改善作用。在旷场实验中,MPTP组小鼠的平均运动速度与正常对照组小鼠相比速度较慢,差异有统计学意义（P<0.001）,1 mg/kg 4-AP+MPTP共处理组可以提高小鼠的运动速度,与MPTP组相比,差异具有统计学意义（P<0.05）。在转棒实验中,MPTP组小鼠停留在转棒上的时间与正常对照组小鼠相比较慢,差异具有统计学意义（P<0.001）,4-AP+MPTP共处理组小鼠可以提升停留在转棒上的时间,与MPTP组相比,差异具有统计学意义（P<0.05）。6.4-AP可拮抗MPTP诱导的PD小鼠模型的氧化应激水平。与正常小鼠相比,MPTP诱导的PD小鼠血清内MDA含量升高,差异有统计学意义（P<0.001）,1mg/kg 4-AP+MPTP共处理组可以拮抗MPTP造成的MDA含量升高,与MPTP组相比,差异具有统计学意义（P<0.001）;与正常小鼠相比,MPTP诱导的PD小鼠血清内SOD水平降低,差异具有统计学意义（P<0.05）,1 mg/kg 4-AP+MPTP共处理组可以拮抗MPTP造成的SOD水平含量降低,与MPTP组相比,差异具有统计学意义（P<0.01）。7.4-AP可拮抗MPTP诱导得PD小鼠模型的细胞凋亡水平。与正常小鼠相比,MPTP诱导的PD小鼠SN中Bcl-2免疫阳性细胞数目减少,差异具有统计学意义（P<0.001）,1 mg/kg 4-A+MPTP共处理组可拮抗MPTP造成的Bcl-2免疫阳性细胞数目减少,与MPTP组相比,差异具有统计学意义（P<0.001）;与正常小鼠相比,MPTP诱导的PD小鼠SN中Caspase-3免疫阳性细胞数目增多,差异具有统计学意义（P<0.001）,1 mg/kg 4-AP+MPTP共处理组可拮抗MPTP造成的Caspase-3细胞数目的增多,与MPTP组相比,差异具有统计学意义（P<0.001）。以上结果表明,4-AP对MPTP诱导的PD小鼠模型SN区DA能神经元损伤具有保护作用,可以增加SN区TH蛋白水平的表达及TH免疫阳性细胞数目,增加Str区TH免疫神经纤维末梢的数量,提高Str区DA及其代谢产物DOPAC和HVA的含量,从而改善SN-Str系统的功能,有效缓解PD模型小鼠的运动障碍。这种保护作用可能是通过抗氧化应激和抗凋亡进行的。本实验结果为A型钾通道致DA能神经元损伤参与PD发病提供了新的理论依据,并为PD的药物防治提供新的策略。