慢性食源性铁过载致小鼠帕金森模型的构建

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chen90245
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【目的】帕金森疾病(Parkinson,PD)是对全球中老年人危害极大的神经退行性疾病,仅次于老年痴呆病,PD理想动物模型应表现出运动功能障碍和多巴胺能变性病理学,但是已知模型并未完全满足其特征。PD病人大脑黑质铁含量明显增加,脑内铁参与Fenton反应导致氧化应激与PD发病机制密切相关,因此本实验利用柠檬酸铁连续干预C57BL/6小鼠16周,从小鼠行为学、组织铁含量、病理变化及氧化应激着手,探究慢性食源性铁过载能否构建小鼠PD模型,为PD动物模型奠定基础,为PD诊断及治疗提供新思路。【方法】将60只36周龄C57BL/6小鼠均分为对照组、低剂量组和高剂量组,每组20只,分别每日灌服0.2m L生理盐水、1.25%柠檬酸铁溶液和5%柠檬酸铁溶液,连续干预16周。每周监测小鼠体重和采食量,每4周进行行为学评价,包括旷场实验、加速旋转实验和爬杆实验,第16周小鼠进行悬挂实验和食物奖赏型Y迷宫实验。小鼠麻醉处死后,取大脑、肝脏、脾脏以及血清分别于4%多聚甲醛固定和低温冻存。试剂盒测定血清、肝脏以及脾脏铁含量反应小鼠组织铁含量变化,火焰原子法、铁染色分别定量和定位纹状体和黑质铁含量,HE染色,Nissl染色和TUNEL染色分别观察组织病理变化、神经元数目及细胞凋亡情况,免疫组化观察组织PD标志物TH和4-HNE表达水平,为检测小鼠氧化损伤及DA含量情况,采用ELISA试剂盒检测PC、8-OHd G、DA和DOPAC含量以及酶标法检测抗氧化剂SOD-1、GSH及MDA含量,最后利用RT-PCR检测TH、α-syn、SOD-1、CAT及GPX m RNA水平变化。【结果】1、行为学实验结果提示,高剂量小鼠总路程、平均速度、中央次数、中央路程、中央时间、在棒时间自第一次给药相比对照组和未给药时基本显著下降(P<0.01或P<0.05),转弯时间以及爬杆时间显著增加(P<0.01或P<0.05),且效果保持稳定,低剂量小鼠自给药开始与对照组和未给药时相比变化不明显,且效果波动。FC干预第16周,悬挂实验和食物奖赏型Y迷宫实验结果显示高剂量小鼠悬挂时间和进入新异臂频率相比对照组和低剂量组明显下降(P<0.01或P<0.05)。2、铁含量测定结果显示,高剂量和低剂量小鼠血清、肝脏及脾脏铁含量相比对照组明显升高(P<0.01或P<0.05)。高剂量小鼠纹状体铁含量和Fe3+平均光密度相比于对照组和低剂量组明显升高(P<0.01或P<0.05),黑质铁含量相比对照组升高(P<0.05),Fe3+平均光密度相比于对照组和低剂量组明显升高(P<0.01)。3、组织病理学观察结果显示,高剂量小鼠纹状体和黑质神经细胞和白质肿胀,纹状体神经元数量相比于对照组明显减少(P<0.01),黑质神经元数量相比于对照组和低剂量组明显减少(P<0.01)。高剂量小鼠黑质TH表达水平相比对照组和低剂量组明显减少(P<0.01),m RNA表达水平基本一致,纹状体DA和DOPAC含量相比对照组明显降低(P<0.01)。4、氧化应激指标测定结果提示,高剂量小鼠纹状体和黑质PC水平相比对照组和低剂量组明显上升(P<0.01或P<0.05),8-OHd G和MDA水平相比对照组明显上升(P<0.01或P<0.05),SOD和GSH含量相比对照组明显下降(P<0.01或P<0.05),SOD、CAT、GPX m RNA水平相比对照组和低剂量组明显下降(P<0.01或P<0.05)。【结论】5%FC连续干预16周使C57BL/6小鼠大脑SN和Cpu铁含量增加,引起氧化损伤,造成运动协调性、平衡力、肌张力及活性明显下降和DA能神经元变性丢失,与PD临床特征相同。可见,5%FC连续灌服16周的C57BL/6小鼠成功建立PD小鼠模型。
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