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帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是继阿尔茨海默病后第二大中老年人常见神经系统退行性疾病,其主要病理改变为黑质致密部(substantia nigra pars compacta,SNpc)多巴胺(dopamine,DA)能神经元的变性死亡以及路易小体(Lewy bodies,LBs)的形成。主要临床表现是肌僵直、静止性震颤、姿势不稳、运动迟缓。当前认为PD与遗传、老化、环境因素有关,其确切病因仍未完全明了,氧化应激、线粒体功能障碍、凋亡、炎症等均可能参与PD的发病过程。Alpha-突触核蛋白是一类由SNCA基因编码的含140个氨基酸的小分子蛋白质,是PD特征性标志LBs的主要成分,其异常聚集发生寡聚化时能产生毒性作用。脑部尸检结果显示PD患者SNpc有LBs的沉积,无论在散发性PD还是遗传因素导致的PD,α-突触核蛋白异常聚集均被认为是PD发病的核心机制。研究发现,PD患者脑脊液(Cerebrospinal Fluid,CSF)中的α-突触核蛋白在疾病前期水平降低,但随着PD病程的进展,后期逐渐升高。另一项研究发现在一些明显出现认知障碍的神经退行性疾病中,CSF中的α-突触核蛋白水平出现明显升高,可见CSF中的α-突触核蛋白与PD发展的严重程度关系密切。CSF中α-突触核蛋白的水平不仅可以反映疾病本身,也可反映疾病的进程和严重程度。然而,侧脑室注射α-突触核蛋白对黑质纹状体系统的影响几乎少有研究报道。由此本实验旨在检测侧脑室注射α-突触核蛋白对正常及PD模型小鼠黑质纹状体系统的影响及其可能的作用机制。本实验以C57BL/6小鼠作为研究对象,通过制备慢性和亚急性PD小鼠模型、行为学检测、免疫印迹、高效液相色谱分析等多项研究方法来探讨了侧脑室注射不同浓度的α-突触核蛋白对上述模型黑质和纹状体区DA能神经元的影响,并探讨了可能的机制。结果如下:1.ELISA检测CSF中α-突触核蛋白浓度。结果显示生理盐水组小鼠和MPTP+生理盐水组小鼠CSF中α-突触核蛋白未达到检测范围,侧脑室注射0.2 ng或2 ngα-突触核蛋白后,仍未达到检测范围。用抽取的新鲜CSF稀释α-突触核蛋白后,结果显示0.2 ng组其浓度约为110.8±7.612 pg/ml,2 ng组其浓度约为579.0±15.93 pg/ml。结果提示α-突触核蛋白注射至CSF连续7天,并没有直接提高CSF中α-突触核蛋白浓度。2.正常小鼠侧脑室注射0.2 ng或2 ngα-突触核蛋白不会引起正常小鼠运动协调能力改变。旋转棒实验结果显示,0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白组小鼠在旋转棒上运动时间与对照组相比无明显变化。爬杆实验结果显示,0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白组小鼠从木杆顶部自由爬行到底部所用时间与生理盐水组相比无明显变化。旷场实验结果显示,0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白组小鼠在开放箱体一段时间内自主活动的平均速度与生理盐水组相比无明显变化。3.正常小鼠侧脑室注射0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白后纹状体区DA含量分别比对照组降低33.3%和54.9%,差别有统计学意义(P<0.01;P<0.001);DOPAC含量与对照组相比无明显变化;HVA含量分别比对照组升高57.2%和57.4%,差别有统计学意义(P<0.05;P<0.05);DOPAC/DA比值分别比对照组升高85.1%和149.8%,差别有统计学意义(P<0.05;P<0.01);HVA/DA比值分别比对照组升高157.0%和212.4%,差别有统计学意义(P<0.05;P<0.01)。4.正常小鼠侧脑室注射0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白后黒质区和纹状体区TH蛋白表达量与生理盐水组相比无明显差异。5.MPTP诱导的亚急性PD小鼠侧脑室注射生理盐水、0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白后,旋转棒实验结果显示各组小鼠在旋转棒上运动时间分别比对照组缩短29.8%、32.8%和34.3%,差别有统计学意义(P<0.05;P<0.05;P<0.01)。爬杆实验结果显示小鼠从木杆顶部自由爬行到底部所用时间分别升高94.0%、115.8%和97.2%,差别有高度统计学意义(P<0.001;P<0.001;P<0.001)。旷场实验结果显示各组小鼠平均速度均无明显变化。与MPTP+生理盐水组相比,MPTP+0.2 ng组和MPTP+2 ngα-突触核蛋白组在上述行为学检测中均无明显差别,提示侧脑室注射0.2 ngα-突触核蛋白和2 ngα-突触核蛋白不能引起MPTP诱导的亚急性PD小鼠自主运动协调能力进一步下降。6.MPTP诱导的慢性PD小鼠侧脑室注射生理盐水、0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白后,旋转棒实验结果显示各组小鼠在旋转棒上运动时间分别比对照组缩短35.8%、65.7%和84.8%,差别有统计学意义(P<0.05;P<0.001;P<0.001)。爬杆实验结果显示小鼠从木杆顶部自由爬行到底部所用时间分别增加135.76%、307.05%和372.85%,差别有统计学意义(P<0.01;P<0.001;P<0.001)。旷场实验结果显示MPTP组小鼠在开放箱体内的平均速度与对照组相比没有变化,MPTP+0.2 ng组和MPTP+2 ngα-突触核蛋白组分别降低38.8%和69.7%,差别有统计学意义(P<0.05;P<0.001)。与MPTP+生理盐水组相比,MPTP+2 ngα-突触核蛋白组小鼠旋转棒上爬行的时间缩短76.3%,差别有统计学意义(P<0.05);MPTP+0.2 ng组,MPTP+2 ngα-突触核蛋白组小鼠从木杆顶部自由爬行到底部所用时间明显增加72.7%和100.56%,差别有统计学意义(P<0.01;P<0.001)。MPTP+0.2 ng组,MPTP+2 ngα-突触核蛋白组小鼠在开放箱体内的平均速度分别降低36.1%和68.4%,差别有统计学意义(P<0.05;P<0.001)。上述结果提示,侧脑室注射0.2 ngα-突触核蛋白和2 ngα-突触核蛋白导致了MPTP诱导的慢性PD小鼠自主运动协调能力进一步下降。7.MPTP诱导的慢性PD小鼠侧脑室注射生理盐水、0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白后,各组小鼠纹状体区DA含量,分别比对照组降低75.1%、84.6%和89.8%(P<0.001;P<0.001;P<0.001),DOPAC含量分别降低81.2%、86.4%和89.4%(P<0.001;P<0.001;P<0.001),HVA含量分别降低56.2%、59.8%和68.7%(P<0.01;P<0.05;P<0.01),差别均有统计学意义;各组小鼠DOPAC/DA比值无明显变化。MPTP+0.2 ng组和MPTP+2 ngα-突触核蛋白组小鼠HVA/DA比值与对照组相比升高,有统计学意义(P<0.05;P<0.05);与MPTP+生理盐水组相比,HVA/DA比值有上升趋势,但无统计学意义。上述结果提示,侧脑室注射0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白没有进一步降低MPTP诱导的慢性PD小鼠模型纹状体区DA及其代谢产物DOPAC和HVA含量,但HVA/DA比值有明显的上升趋势。8.MPTP诱导的慢性PD小鼠侧脑室注射生理盐水、0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白后,各组小鼠纹状体区TH水平与对照组相比明显降低,差别有统计学意义(P<0.001;P<0.001;P<0.001)。但与MPTP+生理盐水组相比,MPTP+0.2 ng和MPTP+2 ngα-突触核蛋白组小鼠TH在纹状体区表达量均无进一步降低。9.正常小鼠和MPTP诱导的慢性PD小鼠侧脑室注射0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白后纹状体区14-3-3的表达量与对照组相比,均无明显差异。10.正常小鼠侧脑室注射0.2 ng和2 ngα-突触核蛋白后纹状体区内质网(endoplasmic reticulum,ER)应激蛋白XBP-1s、p-eIF2α和GRP78表达量,与对照组相比,均无明显差异。以上实验结果表明,侧脑室注射α-突触核蛋白单体对正常和MPTP诱导的PD小鼠DA代谢均有影响,但可能与14-3-3介导的α-突触核蛋白的转运过程和ER应激无关。本实验所研究的侧脑室注射α-突触核蛋白对黑质纹状体系统的影响以及对其可能机制的初步探讨,为进一步深入探讨PD发病及进展过程中CSF中的α-突触核蛋白对黑质纹状体系统的影响及未来可能的治疗和干预措施,提供了新的思路和实验依据。