论文部分内容阅读
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种以中脑黑质致密带(Substantia nigra pars compacta,Snpc)路易小体(Lewy body,LB)的形成以及多巴胺(Dopamine,DA)能神经元的变性和丢失为主要病理特征的常见神经退行性疾病。其主要临床症状分为两类:运动症状、非运动症状。运动症状主要包括:禁止性震颤、肌强直和运动迟缓。非运动症状主要包括:嗅觉、睡眠、认知障碍等。帕金森病发病机制较为复杂,目前有研究认为其与炎症反应、免疫异常、氧化应激、线粒体分裂融合异常、内质网应激和细胞凋亡等有关。其中,炎症异常在帕金森病中起着较为关键的作用。有研究显示,炎症是帕金森病的一个重要特征,并导致神经变性的发生,但是其分子机制目前尚不清楚。炎症(Inflammation)是一种自然的身体防御反应。大多数炎症介质是细胞固有的先天性免疫的一部分。在炎症发生时,免疫防御细胞释放分泌炎症介质和其他信号分子(如前列腺素、组胺、白三烯、氧和氮自由基、5-羟色胺)。在大脑中,胶质细胞和神经元能参与炎症反应。此外,在PD外周血循环中发现了相关炎症因子的表达。因此,研究炎症在PD发病机制中的作用,可为PD病人提供新的治疗思路和靶点。免疫应答(Immune response)是机体对于来自体外的异己成分或者是一些由体内变异的自体成分,由专门的细胞类型和组织通过细胞因子做出的防御反应。免疫系统包含一下自主活动的特殊细胞,如T淋巴细胞(CD8~+、CD4~+)可以通过T细胞受体(T cell receptor,TCR)对与主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex-I/II,MHC-I/II)结合的抗原肽反应,并释放一系列的炎性细胞因子和特异性中和抗体。硫氧还蛋白-1(Thioredoxin-1,Trx-1)是一种氧化还原蛋白,其不仅能促进细胞生长,抑制细胞凋亡,还参与炎症反应。Trx-1过表达能有效抵抗环境毒物1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP)及其衍生物1-甲基-4苯基吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyridiniumion,MPP~+)的神经毒性,保护黑质多巴胺能神经元,改善PD小鼠的运动能力。但其具体作用机制目前尚不清楚。有研究显示,炎症免疫反应异常在PD的发病中起重要作用。因此,研究Trx-1对炎症免疫反应的作用及其机制,可为PD病人的治疗提供新的方法。本论文主要研究Trx-1对PD小鼠的运动能力影响,以及炎症免疫反应的作用,探索Trx-1通过抑制炎症改善帕金森病的机制。论文的研究结果如下:(1)Trx-1过表达能有效改善PD小鼠的运动功能障碍。构建PD动物模型:分别用野生型小鼠和Trx-1过表达转基因小鼠(Transgenic mice,TG)构建实验动物模型。通过三种行为学检测方法(轮转实验、旷场实验和抓杆实验)对PD小鼠进行运动能力检测。行为学检测显示:PD小鼠的运动能力障碍、自主活动能力明显减弱。相反,Trx-1过表达小鼠在注射MPTP后与野生型PD小鼠相比,前者的运动障碍得到缓解。Trx-1过表达能改善PD小鼠的运动障碍。(2)Trx-1低表达加重PD小鼠运动功能障碍。构建黑质区Trx-1低表达PD小鼠模型,并对其进行行为学检测。结果显示:Trx-1低表达组小鼠和Trx-1低表达PD组小鼠的运动能力受损程度均明显加重。提示,Trx-1低表达加重了PD小鼠的运动障碍。(3)Trx-1高表达可以逆转由MPTP造成的PD小鼠中脑区酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)表达量的降低。Trx-1低表达会加重由MPTP造成的PD小鼠中脑区TH表达量的降低。(4)Trx-1过表达对炎症反应的影响及其分子机制。经检测发现:PD小鼠中脑区(Midbrain)MHC-I和肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)的表达量均明显升高。Trx-1过表达则明显抑制了PD小鼠中脑区MHC-I和TNF-α的升高。PD小鼠中脑区MHC-II和炎症因子-10(Interleukin-10,IL-10)的表达显著降低,而Trx-1过表达显著回复了PD小鼠中脑区MHC-II和IL-10的降低。(5)Trx-1低表达对炎症反应的影响及其分子机制。经检测发现:PD小鼠的中脑区MHC-I和TNF-α升高,MHC-II和IL-10降低。Trx-1低表达小鼠的中脑区MHC-I和TNF-α的表达进一步升高,而MHC-II和IL-10的降低更为明显。该结果提示Trx-1对PD炎症反应具有调节作用。小结:Trx-1高表达改善MPTP诱导的PD小鼠运动障碍;Trx-1低表达加重PD小鼠的运动障碍;Trx-1高表达抑制了由MPTP诱导的MHC-I,MHC-II和TNF-α,IL-10变化,而低表达促进变化。提示Trx-1通过调节炎症,改善PD小鼠运动障碍。