运动干预通过减缓纹状体多巴胺丢失改善帕金森病模型大鼠行为功能的研究

目的:探讨跑台运动干预对帕金森病(Parkinson’s disease,PD)模型大鼠行为功能、纹状体多巴胺(dopamine,DA)含量的影响。方法:健康雄性SD大鼠,随机分为假手术安静组(Control组)、假手术运动组(Control+Ex组)、6-OHDA安静组(PD组)、6-OHDA运动组(PD+Ex组)。依据实验设计要求,PD和PD+Ex组右脑内侧前脑束(MFB)注射6-羟基多巴胺(6-OHDA)建立偏侧PD大鼠模型,假手术组于相同位点注射等量生理盐水。在造模后的第7天颈部皮下注射阿朴吗啡(APO)进行旋转行为测试,评价PD模型的可靠性,不符合PD模型标准的大鼠剔除。运动组术后1周开始进行跑台训练,运动方案为11 m/min,30 min/day,5 days/week,共4周。采用旷场试验评价PD模型大鼠的自主活动能力;微透析-高效液相色谱电化学联用技术检测纹状体DA浓度;免疫组织化学检测纹状体酪氨酸羟化酶(TH)阳性纤维的表达。结果:PD和PD+Ex组移动距离较Control组显著降低(P<0.01);PD+Ex组第3、4周移动距离较PD组显著增加(P<0.01)。PD和PD+Ex组纹状体DA含量较Control组显著降低(P<0.01);但PD+Ex组第3、4周纹状体DA浓度较PD组显著升高(P<0.01)。结论:PD模型大鼠总移动距离与纹状体DA浓度之间存在高度正相关,且二者均随6-OHDA药物及运动干预持续时间延长出现"时序性"变化特征。运动干预通过减缓纹状体DA丢失改善PD模型大鼠自主行为功能,推测其机制可能与运动的神经保护作用减轻了6-OHDA神经毒素对DA能神经元的毒性损伤、促进其存活有关。     

纹状体中等多棘神经元树突棘形态结构重塑与帕金森病运动防治研究进展

树突棘(dendritic spine)是位于神经元树突分支上的微小功能性突起结构,参与神经元之间信息传递,也被视为中枢神经系统突触结构可塑性的基础。帕金森病(Parkinson's disease,PD)动物模型纹状体中等多棘神经元(medium spiny neurons,MSNs)树突棘形态结构发生异常改变,且与运动功能障碍的出现具有一致性。运动调节基底神经节功能紊乱,有效改善PD行为功能障碍的神经生物学机制可能与纹状体MSNs树突棘形态结构重塑有关。本文拟从纹状体神经元构筑与树突棘形态结构特征、纹状体MSNs树突棘形态结构异常与PD、运动与PD纹状体MSNs树突棘形态结构重塑以及AMPARs介导PD纹状体MSNs树突棘运动依赖性重塑四个方面对纹状体MSNs树突棘形态结构可塑性在PD运动防治中的作用进行综述。     

运动通过上调mGluR2/3表达抑制帕金森病模型大鼠纹状体中等多棘神经元异常电活动

目的：探讨运动通过上调代谢型谷氨酸受体2/3(m GluR2/3)表达对帕金森病（PD）模型大鼠纹状体中等多棘神经元（MSNs）异常电活动的影响。方法：清洁级SD大鼠随机分为假手术安静组（Control组,n=9）和6-羟基多巴胺（6-OHDA）造模组（6-OHDA组,n=40）。6-OHDA造模组采用神经毒素6-OHDA注射于大鼠右脑内侧前脑束（MFB）,建立偏侧损毁PD模型大鼠,假手术组于相同部位给予同等剂量的生理盐水作为对照组。采用阿扑吗啡（APO）诱导旋转行为测试评价PD模型的可靠性。经鉴定符合PD模型的大鼠随机分为6-OHDA安静组（PD组,n=9）、6-OHDA+运动组（PD+Ex组,n=9）和6-OHDA+运动+mGluR2/3拮抗剂组（PD+Ex+APICA组,n=9）。运动组于手术后1周开始进行跑台训练干预（11 m/min,30 min/day,5 d/week,4 weeks）。运动+mGluR2/3拮抗剂组每次运动前,采用微量注射泵将m GluR2/3拮抗剂APICA注射到纹状体内,注射体积为1μL。采用免疫组织化学染色技术检测黑质酪氨酸羟化酶（TH）免疫阳性细...     

纹状体A_(2A)R和D_2DR对大鼠力竭运动过程中苍白球GABA和Glu释放的调控研究

目的:探讨纹状体腺苷A2A受体(A2AR)和多巴胺D2受体(D2DR)对大鼠力竭运动过程中苍白球胞外γ-氨基丁酸(GABA)与谷氨酸(Glu)释放的调控作用。方法:采用纹状体微量灌注和活体微透析-高效液相联用技术,实时、在线观察大鼠在一次力竭运动过程中苍白球细胞外液中GABA和Glu水平的动态变化规律,以及D2DR激动剂(喹吡罗,Quinpirole)和A2AR拮抗剂(SCH58261)对其影响,结合运动能力探讨D2DR和A2AR对疲劳的调控作用机制。结果:大鼠3级递增负荷跑台运动至力竭过程中,苍白球胞外Glu和GABA呈增高趋势,Glu/GABA呈降低趋势,在运动开始后45min至力竭各点Glu和GABA均显著高于安静水平(P<0.05),Glu/GABA显著低于安静水平(P<0.05),力竭后恢复90 min时Glu和GABA逐渐下降至安静水平,Glu/GABA逐渐恢复至安静水平;SCH58261和Quinpirole分别经纹状体灌注后,力竭运动过程中苍白球胞外Glu和GABA变化明显下降,大鼠自主运动期(疲劳初期)时间延长,大鼠跑台运动至力竭时间显著增加(P<0.05)。结论:在一次力竭运动过程中,大鼠苍白球神经元胞外Glu、GABA浓度及Glu/GABA均具有明显的阶段性特征,推测可能是力竭过程中大鼠运动能力呈现阶段性变化特征的机制之一;大鼠在力竭时,苍白球胞外Glu、GABA升高但Glu/GABA下降,推测力竭时大鼠苍白球神经元的兴奋性下降;SCH58261和Quinpirole经纹状体微量注射后,苍白球胞外Glu和GABA变化明显下降,大鼠自主运动期(疲劳初期)时间延长,大鼠跑台运动至力竭时间显著增加,推测可能是因为SCH58261和Quinpirole分别经各自作用机制干预了纹状体投向苍白球的GABA能传递而影响了间接通路对皮层的调控,最后达到延缓疲劳的作用。     

预运动训练对脑梗死大鼠脑内谷氨酸含量及其受体mRNA表达的影响

目的:探讨预运动训练对大鼠脑梗死后缺血侧纹状体处谷氨酸(Glu)水平及其代谢型受体(mGluR1)mRNA表达的影响,探讨预运动训练对缺血性脑梗死的保护机制。方法:将Sprague-Dawley大鼠随机分为假手术组、缺血组和缺血前运动组。运动方案采用电动跑台,30mim/d,20m/min,5d/week,共2周。采用微透析技术收集各组大鼠缺血前、缺血期间(40,80和120min)和再灌注后(40,80,120,160,200和240min)的脑细胞外液,用于测定兴奋性氨基酸Glu含量的变化。同时运用RT-PCR技术半定量分析缺血80min和再灌注240min时纹状体脑组织内的mGluR1 mRNA表达水平。结果:缺血组Glu水平在缺血40、80、120min和再灌注40、120、160min时间点与缺血前比较有显著性差异(P<0.05,P<0.01)。运动组各时间点的Glu水平普遍显著低于缺血组(P<0.05,P<0.01),而缺血时各时间点显著高于假手术组(P<0.05,P<0.01)。缺血80min和再灌注240min时缺血组和运动组mGluR1 mRNA表达均显著高于假手术组,运动组显著低于缺血组(P<0.05)。结论:预运动训练对随后发生的脑梗死纹状体内重要的兴奋性氨基酸递质Glu的过度释放有一定程度的抑制作用,这种抑制作用可能与mGluR1 mRNA的下调有某种联系。     

TH基因修饰的永生化神经干细胞移植对帕金森病大鼠行为和多巴胺代谢的影响

 目的 评价脑内移植酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)基因修饰的温度敏感型永生化神经干细胞(immortalized neural stem cells, iNSCs)的生物学稳定性和安全性,探讨TH基因表达对帕金森病(Parkinson's disease, PD)大鼠旋转行为和多巴胺代谢的影响. 方法 6-羟基多巴胺(6-OHDA)制备PD模型大鼠73只,随机分为3组.治疗组(36只,TG)脑内纹状体移植体外转染稳定表达TH基因的iNSCs株(RMN-TH),对照组(27只,CG)同部位植入未转染TH基因的RMN细胞株,余10只为模型组(MG).分别比较细胞移植后不同时间点实验大鼠肿瘤发生、排斥反应和阿扑吗啡(APO)诱导旋转行为、免疫组织化学染色观察TH表达;高效液相色谱电化学方法检测多巴胺(dopamine, DA)及其代谢产物3、4-二羟苯乙酸(DOPAC)和高香草酸(HVA)水平. 结果移植细胞在受体大鼠纹状体内存活均超过6个月,并广泛迁移、稳定表达TH,而未诱发肿瘤和排斥反应.RMN-TH TG组的APO诱导旋转行为得到明显改善,移植后第8周与CG组、MG组比较,旋转圈数分别下降64.17%和61.54%(P＜0.01);TG组大鼠移植侧纹状体内TH表达显著高于健侧(P=0.0029)、CG组移植侧和MG组(P=0.0031).TG组纹状体DA及其代谢产物水平明显高于CG组和MG组(P=0.0027).与MG组比较,CG组大鼠旋转行为、TH表达,以及DA,DOPAC和HVA水平均无统计学差异.结论 TH基因修饰的iNSCs细胞株RMN-TH可以在PD大鼠纹状体内长时间安全存活并稳定表达TH,显著增加内源性DA及其代谢产物水平,有效改善模型大鼠PD症状.     

6-羟基多巴胺诱发帕金森病大鼠模型的制作和评价

目的 向大鼠中脑黑质区注入6-羟基多巴胺(6-OHDA)建立帕金森病(PD)大鼠模型,并从行为学(ethology)及组织病理、生化角度对该模型进行评价.方法 将6-OHDA立体定向微量注入大鼠右侧中脑黑质(SN)区,观察阿朴吗啡(APO)诱发的大鼠旋转行为及黑质细胞形态学变化,测定脑组织液中儿茶酚胺类物质含量及黑质酪氨酸羟化酶的免疫活性.结果 120只大鼠中经APO诱导后有67只(占55.8%)持续转向健侧(旋转圈数＞7r/min),帕金森病大鼠模型复制成功.PD鼠注射侧黑质区多巴胺能神经元数量较对侧明显减少,体积缩小,结构欠清晰.注射侧脑组织液中多巴胺(DA)、3,4-二羟基苯酸(DOPAC)、高香草酸(HVA)、5-羟色胺(5-HT)含量均低于对侧,注射侧黑质致密部酪氨酸羟化酶(TH)免疫阳性细胞较健侧明显减少.连续观察10个月,PD模型大鼠的异常旋转行为无自发性恢复.结论 用6-OHDA选择性损毁大鼠黑质多巴胺能神经元,可造成与PD患者相似的基本病理变化,建立起可靠而稳定的PD大鼠模型.     

缺血后处理对全脑缺血损伤后神经元结构可塑性及记忆的影响

目的 观察缺血后处理(Ischemic postconditioning)对全脑缺血损伤后神经元结构可塑性及记忆的影响,从形态学的角度对缺血后处理的保护作用机制进行探讨.方法 SD成年雄性大鼠36只,随机数字表法分为为假手术组、全脑缺血15 min组、全脑缺血+后处理组,每组12只,处理方式为缺血/再灌注各15 s,循环3次.每组6只以Morris水迷宫观察学习记忆,重复性方差分析处理数据,另外6只以高尔基(golgi)银染观察神经元形态与树突棘密度变化,使用方差分析进行统计分析.结果 缺血后处理组逃避潜伏期较全脑缺血组明显缩短(第3天P=0.014,第4天P=0.040第5天P=0.001),缺血后处理组树突棘密度较全脑缺血组明显增多(F=562.820,P＜0.01) 结论缺血后处理对脑缺血所致的记忆损伤有明显的保护作用,其机制可能与减少树突棘的损伤有关.     

不同力竭运动对大鼠纹状体背外侧神经元电活动的影响及调节机制研究

目的：探讨一次和重复力竭运动对纹状体背外侧神经元电活动的影响及可能的调节机制。方法：8周龄健康雄性Wistar大鼠，随机分为安静对照组（CG）、一次力竭运动组（EG）、7天重复力竭运动组（REG），每组24只，其中6只做电生理实验。采用在体多通道电生理技术记录大鼠在清醒安静状态下，一次力竭运动和7天重复力竭运动后大鼠纹状体背外侧的神经元放电活动；采用免疫荧光双染技术观察各组大鼠纹状体背外侧小青蛋白（Parvalbumin,PV）及NMDAR2B阳性神经元的表达。结果：（1）与安静状态相比，一次力竭运动后大鼠纹状体背外侧中等多棘神经元（medium spiny neuron,MSN）放电频率未发生显著改变（P>0.05），而重复力竭运动后MSN放电频率明显升高（P<0.01）;(2)一次和重复力竭运动后大鼠纹状体背外侧局部场电位γ频段的功率谱密度均较安静状态有明显增加（P<0.01），重复力竭运动后增加更为明显，且与一次力竭运动后相比有明显差异（P<0.05）;(3)一次和重复力竭运动组大鼠纹状体背外侧PV阳性神经元表达较安静对照组有显著增加（P<0.01）...     

雌激素对PD模型大鼠黑质纹状体通路的保护作用及其机制探讨

目的研究雌激素（Estrogen）对6-羟基多巴（6-OHDA）制备的去卵巢（OVX）帕金森病（PD）模型大鼠黑质纹状体通路的保护作用及其可能机制。方法应用6-OHDA两点注射单侧损毁内侧前脑束（MFB）制备OVXPD模型大鼠,侧脑室给予17-β雌二醇（17-βestradiol,1μg/5μl）,观察大鼠旋转行为、黑质酪氨酸羟化酶（TH）基因表达、黑质铁染色阳性细胞数量和纹状体内多巴胺（DA）及其代谢产物含量的变化。结果雌激素用药组可明显减少阿朴吗啡诱导的PD模型大鼠单侧旋转行为（P〈0.01）。在损毁侧黑质,雌激素用药组TH基因的表达较PD模型组明显增加（P〈0.01）;纹状体DA及其代谢产物亦较PD模型组显著升高（P〈0.01）。黑质铁染色阳性细胞数量较PD模型组明显减少（P〈0.01）。结论雌激素对PD模型大鼠黑质DA能神经元有明显的保护作用,其作用机制可能与降低铁负载有关。