硫化氢缓释供体GYY4137对MPTP诱导的帕金森病模型小鼠的作用及其机制

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目的:研究硫化氢缓释供体GYY4137(GYY)对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6四氢吡啶(MPTP)诱导的帕金森病(PD)模型小鼠的保护作用,并探讨相关的分子机制。  方法:本论文以6-8周龄的雄性、体重约23-28g的C57BL/6J小鼠为研究对象。实验动物随机分为6组,分别是对照组、MPTP诱导的PD模型组、三个不同剂量GYY+MPTP组、GYY单独组。腹腔注射MPTP(14mg/kg,每2小时注射1次,共4次)建立PD小鼠急性模型。对照组小鼠腹腔注射等量生理盐水。GYY+MPTP组:MPTP注射前三天开始通过腹腔注射不同剂量硫化氢(H2S)缓释供体GYY(12.5mg/kg、25mg/kg和50mg/kg),每天一次,并在MPTP注射后持续两周。GYY单独组:与GYY+MPTP组类似平行注射50mg/kg GYY但不注射MPTP。分别以行为学包括转棒实验、网格行走测试、平衡木实验和嗑瓜子实验检测小鼠的运动协调和平衡功能;免疫组化结合DAB染色观察并计数黑质致密部多巴胺能神经元的数量;高效液相色谱(HPLC)联合电化学检测纹状体多巴胺含量;Griess法测定亚硝酸盐含量;Western blot检测纹状体多巴胺合成限速酶酪氨酸羟化酶(TH)和神经元型一氧化氮合成酶nNOS的蛋白水平,离体实验在多巴胺能神经元上使用MPP+造模,检测nNOS的蛋白水平;以特异性抗体检测硝基化修饰的α-突触核蛋白(α-syn)(第125和133酪氨酸位点)的蛋白水平。  结果:(1)行为学:MPTP造模后一周和两周通过转棒、平衡木和网格行走测试发现接受MPTP注射的PD模型组小鼠运动协调平衡能力显著低于对照小鼠;与模型组相比,GYY给予组(GYY+MPTP组)小鼠的运动协调能力有不同程度的改善,其中50mg/kg GYY组作用最明显,且具有统计学差异。嗑瓜子实验发现各组间均无明显差异。(2)免疫组化、Western blot和高效液相色谱分析结果显示,与对照组相比MPTP注射小鼠黑质致密部TH阳性神经元(多巴胺神经元)数量减少约40%、纹状体TH蛋白水平和多巴胺递质也明显降低;与模型组相比,GYY给予组小鼠黑质致密部TH阳性神经元数量、纹状体TH蛋白水平、以及多巴胺含量均有不同程度的增加,且具有一定的剂量依赖性,其中50mg/kg GYY组作用最明显,具有统计学差异。(3)与对照组相比,模型组小鼠纹状体中nNOS表达水平和亚硝酸盐含量明显增加;与模型组相比,GYY给予组小鼠纹状体内nNOS及亚硝酸盐含量明显降低,50mg/kg GYY作用最明显,具有统计学差异。(4)离体实验MPP+造模后,与对照组相比,模型组nNOS表达水平明显增加,与模型组相比,100μM GYY多巴胺能神经元内nNOS明显降低,且具有统计学差异。(5)与对照组相比,模型组小鼠纹状体α-syn硝化水平明显增加;与模型组相比,50mg/kg GYY给予组小鼠纹状体α-syn硝化修饰水平显著降低。(6)单独给予50mg/kg GYY组与对照组相比,上述各指标均无明显差异。  结论:硫化氢缓释供体GYY能够缓解MPTP诱导的小鼠运动功能障碍和黑质多巴胺神经元损伤,可能与其抑制一氧化氮过度产生及其介导的硝化应激,减轻α-syn的硝化修饰有关。
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