尼古丁抑制脂多糖诱导的原代多巴胺能神经元变性及相关机制

目的: 观察尼古丁对脂多糖(LPS)诱导的胎鼠中脑小胶质细胞激活的影响及对其白介素6(IL-6)分泌的影响,以探讨尼古丁对中脑多巴胺(DA)能神经元的保护机制.方法: 取孕14d SD大鼠,胎鼠中脑腹侧区组织,混合培养中脑神经元-胶质细胞,Elisa检测细胞不同时间点分泌IL-6的水平;免疫细胞化学术检测小胶质细胞特异的钙结合蛋白(Iba1)和标记DA能细胞的酪氨酸羟化酶(TH)的阳性细胞数.结果: 经LPS激活的小胶质细胞胞体增大,活化标记物Ibal表达上调;DA能细胞的数目减少,突起受损.Elisa方法测定显示10ng/ml LPS致小胶质细胞在8、24和72h分泌IL-6的量均增高;在尼古丁(100μmol/L)预处理组,小胶质细胞的激活被抑制,TH免疫阳性的多巴胺能神经元的数量增加,LPS+尼古丁组分泌IL-6的量减少,在不同时间点(8、24和72h)与LPS组比较差异均有统计学意义.结论: 尼古丁可抑制小胶质细胞的激活,保护多巴胺能神经元,抑制小胶质细胞炎性因子的释放可能是其主要保护机制.     

6-OHDA所致PD大鼠模型黑质多巴胺能神经元与胶质细胞的变化

目的 应用6-羟多巴(6.OHDA)建立帕金森病(PD)大鼠模型。方法将6-OHDA立体注入大鼠前脑内侧束,应用免疫组织化学法检测6-OHDA注射后第3、7及14天后多巴胺能神经元、小胶质细胞与星形胶质细胞数量及形态的变化。用显微镜专业摄像头采集图像,计算机图像分析软件测量平均灰度值。结果 损伤侧与对侧相比,TH阳性多巴胺能神经元数量减少,损伤侧平均灰度值增加;小胶质细胞与星形胶质细胞显著增生,二者损伤侧的平均灰度值下降,经配对t检验,各组内比较差异均具有显著性意义(P<0.01);增生活化的小胶质细胞与星形胶质细胞形态发生明显的改变。结论 6-OHDA能成功建立PD大鼠模型。     

尼古丁对Parkinson小鼠黑质多巴胺能神经元及小胶质细胞的影响

为探讨尼古丁对多巴胺能神经元的保护作用,本研究采用尼古丁(0.25mg/kg)预处理C57BL/6J小鼠,再给予1-甲基-2-乙基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP;20mg/kg)诱导Parkinson病(PD)小鼠模型。通过行为学检测和中脑黑质致密部(SNc)的酪氨酸羟化酶(TH)以及OX-42的免疫组织化学染色,观察了尼古丁对PD小鼠的行为以及黑质多巴胺能神经元和小胶质细胞的影响。结果显示:经尼古丁预处理可以明显减轻PD小鼠的行为障碍,增加TH免疫阳性的多巴胺能神经元的数量,并且可以抑制SNc内小胶质细胞的增生。本研究结果提示,尼古丁可保护多巴胺能神经元,而抑制小胶质细胞的增生可能是其作用机制。     

脑内炎症反应对大鼠黑质多巴胺能神经元长时程毒性作用的研究

目的观察黑质部位炎症反应对多巴胺能神经元的长时程毒性作用,探讨脑内炎症反应在黑质多巴胺能神经元慢性变性过程中的作用。方法健康SD雄性大鼠28只,随机分为生理盐水组和10μg、25μg、50μg脂多糖组。定位注射生理盐水或脂多糖入右侧脑室,术后24周观察大鼠行为学改变,免疫组织化学染色观察黑质部位小胶质细胞的激活情况及酪氨酸羟化酶阳性神经元的变化。结果1.大鼠行为学观察显示,10μg、25μg和50μg脂多糖组大鼠的平均运动速度与对照组相比,差异无统计学意义。2.OX-42免疫组织化学染色显示,10μg和25μg脂多糖组大鼠黑质部位小胶质细胞激活明显。50μg脂多糖组大鼠黑质部位小胶质细胞激活不明显。3.酪氨酸羟化酶免疫组织化学染色显示,10μg和25μg脂多糖组大鼠黑质酪氨酸羟化酶阳性神经元与对照组相比,胞体变小,突起减少甚至消失,染色变浅;50μg脂多糖组大鼠酪氨酸羟化酶阳性神经元形态与对照组相比没有明显改变。4.酪氨酸羟化酶阳性细胞计数显示,10μg和25μg脂多糖组大鼠与对照组比较,分别减少15.5%(P<0.01)和20.1%(P<0.01);50μg脂多糖组大鼠与对照组比较没有统计学差异。结论脑室注射脂多糖引发的脑内炎症可导致黑质多巴胺能神经元变性,这一过程呈慢性迟发性;同时,低剂量脂多糖激活小胶质细胞对黑质多巴胺能神经元的慢性毒性作用更为明显;该病理过程较好地模拟了帕金森病的发病特点。     

激活小胶质细胞对帕金森病模型大鼠黑质多巴胺能神经元的影响

目的 探讨脂多糖(LPS)激活小胶质细胞(MG)对黑质损伤多巴胺(DA)能神经元细胞存活的影响.方法 采用立体定向技术向大鼠单侧黑质(SNpc)内注入LPS激活MG后,隔48h于原位注射高、低剂量鱼藤酮(BT)分别建立重度及轻度损伤模型;采用免疫组化法观察黑质酪氨酸羟化酶(TH)阳性细胞和离子钙结合转接分子1(Ib α...     

硫辛酸对LPS诱导的帕金森病小鼠黑质多巴胺能神经元损伤的影响

目的:探讨硫辛酸(LA)对脂多糖(LPS)诱导的帕金森病(PD)模型小鼠黑质多巴胺(DA)能神经元损伤的作用及机制。方法:10月龄雌性C57BL/6小鼠,随机分为生理盐水对照组、PD模型组和LA干预组。采用鼻腔滴入LPS制作PD小鼠模型,通过爬竿实验及酪氨酸羟化酶和p-NF-κB/p65的免疫组化技术观察LA对DA能神经元的保护作用。结果:LPS经鼻可以成功诱导小鼠PD模型,给予LA可明显恢复小鼠运动,减少黑质DA能神经元的丢失、抑制小胶质细胞及其NF-κB信号通路激活。结论:LA干预可缓解LPS经鼻诱导的小鼠PD行为学和病理学的改变,其作用机制可能与抑制脑内的炎症反应有关。     

硫辛酸对帕金森模型大鼠黑质内神经胶质细胞及多巴胺能神经元的影响

目的:探讨硫辛酸(LA)对帕金森病(PD)模型大鼠黑质内星形胶质细胞胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、小胶质细胞离子钙接头蛋白(Iba-l)、酪氨酸羟化酶(TH)表达的影响。方法:130只雄性SD大鼠随机分为对照组(颅内注射生理盐水)30只、模型组(颅内注射6-OHDA)100只。30只对照组大鼠术后4周再随机取20只作为假手术组;100只模型组大鼠4周后随机取80只成功模型再随机分为PD模型组和硫辛酸干预低、中、高剂量组,每组20只。模型组采用立体定位仪定向注射6-OHDA。对照组定向注射等体积的生理盐水。硫辛酸低、中、高剂量组于PD模型大鼠成功术后4周分别每日腹腔注射15、30、60 mg/kg,连续注射14 d。干预结束后取各组大鼠右侧中脑黑质采用Western Blot方法检测GFAP和Iba-l的表达,采用免疫组化方法检测黑质内TH的表达情况。结果:(1)与假手术组比较,PD模型组及硫辛酸干预低、中、高剂量组大鼠黑质内GFAP及Iba-1的表达均明显有所增加(P<0.05),但TH阳性细胞数则明显有所减少(P<0.01);(2)与PD模型组比较,硫辛酸干预低、中、高剂量组大鼠黑质内GFAP及Iba-1表达均明显减少(P<0.05),而TH阳性细胞数则明显增加(P<0.05);(3)与硫辛酸干预低剂量组比较,硫辛酸干预中、高剂量组大鼠黑质内GFAP及Iba-1表达均明显减少(P<0.05),而TH阳性细胞数则明显有所增加(P<0.01);(4)硫辛酸干预中、高剂量组间大鼠黑质内GFAP及Iba-1的表达虽无显著差异(P>0.05),但TH阳性细胞数则明显有所增加(P<0.05)。结论:硫辛酸通过抑制帕金森病模型大鼠黑质内星形胶质细胞和小胶质细胞的过度表达,保护多巴胺能神经元,该结果可为帕金森病的治疗提供新的思路。     

尼古丁处理对大鼠脑内多巴胺转运体和酪氨酸羟化酶的影响

目的 观察尼古丁处理大鼠脑内多巴胺转运体(DAT)和酪氨酸羟化酶(TH)的表达变化,探讨尼古丁处理对大鼠脑内多巴胺(DA)能神经体系的影响. 方法 选用雄性Wistar大鼠按每日 0.4 mg/kg 腹腔注射尼古丁 7d;利用免疫组织化学和免疫印迹法,检测尼古丁处理大鼠有关脑区DAT和TH的表达改变. 结果 与对照组相比:1. 免疫组织化学显示,尼古丁处理组大鼠伏核(NACC)和腹则被盖区(VTA)的DAT灰度值降低了12.43 %和12.85 %;TH的灰度值则降低了11.87 %和10.09 %.2. 免疫印迹法显示,尼古丁处理组大鼠尾壳核(CPu)-NACC、黑质(SN)-VTA的DAT与β-肌动蛋白(β-actin)条带相对吸光度比值增加了75.68 %和117.14 %;而TH的比值则分别增加了66.32 %和60.31 %. 结论 尼古丁处理增加大鼠脑内DAT和TH的表达,这可能与尼古丁的成瘾机制有关.     

尼古丁对脂多糖诱导的小胶质细胞激活及活化后细胞死亡的影响

目的 观察尼古丁对脂多糖(LPS)诱导的小胶质细胞激活及活化后细胞死亡的影响. 方法 建立慢性尼古丁暴露的小鼠动物模型,腹腔注射LPS诱导小胶质细胞激活,应用免疫组织化学方法 观察皮质、海马、黑质CD-11b阳性小胶质细胞表达的变化;BV2细胞(小鼠小胶质瘤细胞系)传代培养,运用CCK-8试剂盒检测细胞活性,一氧化氮检测试剂盒检测一氧化氮(NO)释放情况,RT-PCR分析诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素1(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、环氧化酶-2(COX-2)、干扰素调节因子1(IRF-1)、Caspase-11 mRNA的表达,免疫印迹法分析P-I-κB、Caspase-3的表达变化. 结果 尼古丁抑制LPS诱导的皮质、海马、黑质CD-11b阳性小胶质细胞的表达;尼古丁抑制LPS刺激引起的BV2细胞的死亡,NO的释放,iNOS、TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2、IRF-1、Caspase-11 mRNA的表达,P-I-κB、Caspase-3蛋白的表达. 结论 尼古丁可以抑制LPS诱导的小胶质细胞活化及激活诱导的细胞死亡(AICD),对脑内炎症反应具有神经保护作用.     

脑内炎症对黑质多巴胺能神经元的选择性损伤作用

目的 探讨脑内炎症反应对中脑黑质多巴胺能神经元的选择性变性作用.方法 健康SD雄性大鼠10只,随机分为实验组和对照组,实验组行脂多糖(LPS)右侧脑室定位注射,对照组注射生理盐水.注射后48周用免疫组织化学或组织化学法观察黑质多巴胺能、中缝核5-羟色胺能及基底核胆碱能3种不同类型神经元的变性及上述不同脑区小胶质细胞的激活情况.结果 免疫组织化学染色显示,LPS组在黑质、海马、纹状体、中缝核部位均可见到OX6阳性小胶质细胞,说明不同脑区均出现炎症反应.不同类型神经元染色结果显示,LPS组黑质多巴胺能神经元胞体变小、染色变浅、突起减少甚至消失,神经元数量比对照组减少40.1%(P<0.01);5-羟色胺能神经元及胆碱能神经元形态及数量均无明显改变.结论脑室注射LPS导致的脑内炎症反应可选择性引起黑质多巴胺能神经元变性损伤.     

Meloxicam reduces lipopolysaccharide-induced degeneration of dopaminergic neurons in the rat substantia nigra pars compacta

Inflammation is believed to play an important role in the etiology and pathogenesis of Parkinson's disease (PD). However, experimental and epidemiological evidences from various non-steroidal anti-inflammatory drugs, including cyclooxygenase-2 (COX-2) inhibitors, seem contradictive. Using the intranigral lipopolysaccharide (LPS) rat model, we show that meloxicam, a preferential COX-2 inhibitor, diminishes the activation of OX-42-immunoreactive (ir) microglia and reduces the loss of tyrosine hydroxylase (TH)-ir dopamine (DA) neurons in the substantia nigra pars compacta (SNpc) that is normally induced by exposure to LPS. Double-labelling immunohistochemistry identified that activated microglia rather than intact resting microglia are the main intracellular venues for COX-2 expression. These findings suggest that inhibition of COX-2 activity in activated microglial cells may be potentially neuroprotective for DA neurons in the SNpc.     

黑质内炎症反应对恒河猴多巴胺能神经元的毒性作用

目的 后存活24周、48周和生理盐水注射后存活48周.上述5只动物于存活前0周、8周、16周,向右侧黑质分3次注射脂多糖或生理盐水.术后用免疫组织化学染色及高效液相色谱法观察黑质TH阳性神经元的变化和纹状体神经递质含量的改变. 结果 急性实验组注射侧与对照侧TH表达量无明显差异,但注射侧可见小胶质细胞活化,人类白细胞DR抗原表达量上调并有大量肿瘤坏死因子α、白介素1β、环氧化酶2(COX-2)生成.慢性实验组单侧黑质脂多糖注射24周和48周后,各个动物注射侧黑质阳性神经元数量以及纹状体神经递质含量有不同程度的减少,而生理盐水注射动物无变化. 结论 脂多糖注射后在1周内可引起黑质剧烈的炎症反应,但这种病理过程并不伴随大量多巴胺能神经元死亡.随病程的发展,炎症反应能引起恒河猴黑质多巴胺能神经元慢性进行性的损伤.该病理过程较好模拟了帕金森病的发病特点.     

Naloxone prevents microglia-induced degeneration of dopaminergic substantia nigra neurons in adult rats

Resident microglia are involved in immune responses of the central nervous system and may contribute to neuronal degeneration and death. Here, we tested in adult rats whether injection of bacterial lipopolysaccharide (which causes inflammation and microglial activation) just above the substantia nigra, results in the death of dopaminergic substantia nigra pars compacta neurons. Two weeks after lipopolysaccharide injection, microglial activation was evident throughout the nigra and the number of retrogradely-labeled substantia nigra neurons was reduced to 66% of normal. This suggests that inflammation and/or microglial activation can lead to neuronal cell death in a well-defined adult animal model. The opioid receptor antagonist naloxone reportedly reduces release of cytotoxic substances from microglia and protects cortical neurons in vitro. Here, a continuous two-week infusion of naloxone at a micromolar concentration close to the substantia nigra, prevented most of the neuronal death caused by lipopolysaccharide, i.e. 85% of the neurons survived. In addition, with systemic (subcutaneous) infusion of 0. 1mg/d naloxone, 94% of the neurons survived. Naloxone infusions did not obviously affect the morphological signs of microglial activation, suggesting that naloxone reduces the release of microglial-derived cytotoxic substances. Alternatively, microglia might not cause the neuronal loss, or naloxone might act by blocking opioid receptors on (dopaminergic or GABAergic) neurons.Thus, local inflammation induces and the opioid antagonist naloxone prevents the death of dopaminergic substantia nigra neurons in adult rats. This may be relevant to the understanding of the pathology and treatment of Parkinson's disease, where these neurons degenerate.     

NeuN is not a reliable marker of dopamine neurons in rat substantia nigra

Quantification of neuronal cell number is a key endpoint in the characterization of neurodegenerative disease models and neuroprotective regimens. Immunohistochemistry for phenotypic markers, followed by unbiased stereology is often used to quantify the relevant neuronal population. To control for loss of phenotypic markers in the absence of cell death, or to determine if other types of neurons are lost, a general neuronal marker is often desired. Vertebrate neuron-specific nuclear protein (NeuN) is reportedly expressed in most mammalian neurons. In Parkinson's disease models, NeuN has been widely used to determine if there is actual nigral dopamine neuron loss or simply loss of tyrosine hydroxylase expression, a prominent phenotypic marker. To date, the qualitative value of NeuN expression as such a marker in the substantia nigra has not been assessed. Midbrain tissue sections from control rats were stained for NeuN and tyrosine hydroxylase and assessed by light or confocal microscopy. Here we report that NeuN expression level in the rat substantia nigra was highly variable, with many faintly stained cells that would not be meet stereological scoring criteria. Additionally, dopamine neurons with little or no NeuN expression were readily identified. Subcellular compartmentalization of NeuN expression was also variable, with many cells dorsal and ventral to the nigra exhibiting expression in both the nucleus and cytoplasm. NeuN expression also appeared to be much higher in non-dopamine neurons within the ventral midbrain. This characterization of nigral NeuN expression suggests that it is not useful as a quantitative general neuronal marker in the substantia nigra.     

血管活性肠肽对帕金森病大鼠黑质胶质细胞活化及相关炎性因子释放的影响

目的探讨血管活性肠肽(VIP)对帕金森病(PD)大鼠模型中脑黑质胶质细胞活化及相关炎性因子表达的影响。方法将6-羟多巴胺(6-OHDA)定向注入大鼠右侧纹状体制备PD模型。32只制备成功的PD大鼠随机分为VIP组和模型组,VIP组大鼠腹腔注射VIP 1ml(20μg/L),另10只正常大鼠为对照组。分别采用免疫组织化学、Western blotting、RT-PCR方法观察大鼠中脑黑质多巴胺(DA)能神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞的数量和形态变化以及肿瘤坏死因子α(TNF-α)和环氧化酶2(COX-2)的表达变化。结果模型组大鼠黑质损毁侧小胶质细胞即白细胞分化抗原11b(CD11b)阳性细胞,数量较对照组明显增加(P0.05)并呈阿米巴样改变,星形胶质细胞(GFAP阳性细胞)数量明显增加(P0.05),炎性因子表达水平也明显上升(P0.05),DA能神经元数量较对照组明显下降(P0.05);与模型组相比,VIP组大鼠损毁侧黑质小胶质细胞和星形胶质细胞数量明显下降(P0.05),炎性因子表达水平显著降低(P0.05),DA能神经元数量较模型组增加(P0.05)。结论 VIP对帕金森病大鼠黑质小胶质细胞和星形胶质细胞的活化具有抑制作用,并可减少相关炎症因子的表达,从而保护黑质DA能神经元。     

龟板促进Parkinson病大鼠黑质骨形态发生蛋白信号分子的表达

为了进一步探讨骨形态发生蛋白(BMP)/分化抑制因子(Id)通路在龟板抗PD大鼠多巴胺能神经元凋亡中的作用,本实验用6-羟基多巴胺(6-OHDA,0.2%)于大鼠左侧黑质致密带注射2μl造成PD模型,设立正常对照组、模型组和龟板组,用免疫组织化学染色方法观察PD大鼠中脑黑质骨形态发生蛋白IB受体(BMPR-IB),Smad8和Id1阳性细胞数目;用Western-blotting检测BMPR-IA、BMPR-IB、BMPR-Ⅱ、Smad1、Smad5、Smad8和Id1蛋白表达水平的变化。免疫组化染色显示龟板组PD大鼠中脑黑质BMPR-IB,Smad8和Id1的阳性细胞数明显多于模型组(P<0.05)。Western-blotting结果显示龟板组PD大鼠中脑黑质BM-PR-IB,Smad8和Id1的蛋白表达水平高于模型组,而BMPR-IA,BMPR-Ⅱ,Smad1和Smad5没有被检测出。以上结果表明龟板能上调6-OHDA诱导的PD大鼠中脑黑质BMPR-IB,Smad8和Id1的表达,这可能是其抗PD大鼠多巴胺能神经元凋亡的分子机制。     

帕金森病大鼠黑质小胶质细胞及星形胶质细胞的变化

目的探讨帕金森病(PD)发病中黑质小胶质细胞和星形胶质细胞的变化。方法采用立体定向术将神经毒素6-羟基多巴胺(6-OHDA)注入大鼠右侧黑质和内侧前脑束内,制备大鼠PD模型。将制模成功的16只PD大鼠随机分为2周和8周模型组,另6只正常大鼠作为对照组。观察各组大鼠黑质致密带内多巴胺(DA)能神经元、OX-42(小胶质细胞的特异性标志物)及神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP,星形胶质细胞的特异性标志物)阳性细胞的分布和形态变化。结果 2周和8周模型组损毁侧黑质致密部DA能神经元较健侧显著减少(P0.01),损毁侧OX-42阳性细胞的数量较健侧明显增加(P0.01),形态呈"阿米巴状"。损毁侧GFAP阳性细胞数量较健侧明显增加(P0.01),突起变短,染色加深。2周模型组和8周模型组DA能神经元及两种胶质细胞的变化情况相似。结论 PD大鼠模型中存在着小胶质细胞和星形胶质细胞的激活,且两种胶质细胞的活化程度在PD发病过程中的不同时间无明显差别。