臧 矯綜述,邢 華審校
(揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,江蘇揚(yáng)州225009)
帕金森病實(shí)驗(yàn)研究中多巴胺及其合成酶測(cè)定方法的研究進(jìn)展
臧 矯綜述,邢 華審校
(揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,江蘇揚(yáng)州225009)
帕金森??; 黒質(zhì); 多巴胺; 神經(jīng)元; 多巴胺合成酶; 測(cè)定方法; 綜述
帕金森?。≒arkinson′s disease,PD)是一種以運(yùn)動(dòng)癥狀如靜止性震顫、肌肉強(qiáng)直、運(yùn)動(dòng)遲緩和姿勢(shì)不穩(wěn)為主要臨床表現(xiàn)進(jìn)行歸類(lèi)的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病,多發(fā)于中老年人。其主要病理表現(xiàn)是黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元進(jìn)行性變性而造成其靶結(jié)構(gòu)紋狀體的多巴胺(dopamine,DA)含量下降。在世界范圍內(nèi),1%~2%的65歲以上老年人患有PD,80歲以上患病率增加到4%[1]。美國(guó)羅切斯特大學(xué) Dorsey等推算,PD人數(shù)在2030年會(huì)翻一番,達(dá)930萬(wàn)人。根據(jù)WHO報(bào)道,全球400萬(wàn)例患者中有170萬(wàn)例在中國(guó),PD已成中老年人的“第三殺手”[2]。DA作為下丘腦和腦垂體腺中的一種關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì),選擇性作用于抑制性神經(jīng)元,如若DA合成不足,興奮性膽堿能神經(jīng)元處于相對(duì)優(yōu)勢(shì),則引發(fā)PD[3]。而在目前PD的治療方案中,不論是藥物治療、手術(shù)治療、細(xì)胞移植治療或是基因移植治療,普遍以恢復(fù)腦內(nèi)DA水平來(lái)達(dá)到控制病情的效果。因此,DA含量及其合成相關(guān)影響因素在PD研究中起到重要作用。本文主要針對(duì)近年來(lái)對(duì)腦內(nèi)DA含量及影響DA合成酶測(cè)定方法的相關(guān)研究進(jìn)展作一綜述,為后續(xù)研究工作的開(kāi)展提供參考和借鑒。
PD是一種緩慢發(fā)生的選擇性中腦黑質(zhì)DA能神經(jīng)元喪失和紋狀體DA含量顯著減少的老年神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病[4]。DA拮抗劑和激動(dòng)劑的應(yīng)用研究表明,DA受體在運(yùn)動(dòng)控制中起到重要作用。通常情況下,激動(dòng)劑可提高DA的運(yùn)動(dòng)功能,而拮抗劑的作用則相反。PD就是由于DA能神經(jīng)元變性引起黑質(zhì)-紋狀體通路內(nèi)DA顯著減少所致[5]。
2.1 PD相關(guān)基因與DA 1997年,祖籍希臘、生活在美洲的家族,被確診為是α-synuclein蛋白基因突變患者,其殼核和尾狀核的18F DA攝入明顯減少,提示黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)的DA神經(jīng)元喪失與α-synuclein蛋白基因突變有關(guān)。同年,經(jīng)連鎖分析后,科學(xué)家們將另一基因定位在第6號(hào)染色體上,不久后該基因被克隆,命名為“Parkin”基因。該基因的生物活性尚不清楚,只發(fā)現(xiàn)在功能上與泛素相近。后有研究報(bào)道,Parkin蛋白廣泛存在于腦組織中,尤其集中分布在中腦黑質(zhì)和紋狀體內(nèi),在攜帶該基因突變的患者大腦中,普遍存在Parkin蛋白的嚴(yán)重缺失現(xiàn)象。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),Parkin基因的外顯子缺失和點(diǎn)突變可能會(huì)干擾泛素介導(dǎo)的蛋白水解通路,其結(jié)果導(dǎo)致中腦黑質(zhì)神經(jīng)元的變性死亡,進(jìn)而影響DA的生成,但確切致病機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究[6]。隨著研究的深入,除α-synuclein蛋白基因與Parkin基因以外,還有5種基因也逐漸被確定與PD有關(guān),分別是NCHL1基因、NURRR1基因、DJ-1基因、PINK1基因和LRRK2基因。
2.2 PD病理生理與DA PD以黑質(zhì)紋狀體DA神經(jīng)元進(jìn)行性喪失及DA缺少為特征。近年來(lái),在錐體外系統(tǒng)內(nèi)神經(jīng)元相互作用的許多其他神經(jīng)元也被發(fā)現(xiàn)參與PD的病理生理過(guò)程。其病理變化主要位于腦黑質(zhì)部位,肉眼可見(jiàn)黑質(zhì)體積縮小,色素消失,鏡檢黑色素及神經(jīng)細(xì)胞減少達(dá)59%,伴反應(yīng)性神經(jīng)膠質(zhì)減少,從偏側(cè)PD綜合征者癥狀可見(jiàn),患者對(duì)側(cè)紋狀體DA明顯減少。因此,紋狀體DA含量減少被認(rèn)為是PD最重要也最為恒定的生化變化,且根據(jù)臨床數(shù)據(jù)顯示,DA含量減少超過(guò)70%即出現(xiàn)PD癥狀[7]。
2.3 PD與多巴胺能神經(jīng)元免疫因素 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,早在1978年,陳遠(yuǎn)賓等[8]就提出免疫學(xué)異常可能參與PD的發(fā)病。在PD患者腦脊液中發(fā)現(xiàn),抗多巴胺能神經(jīng)元抗體,PD患者的血漿和腦脊液能抑制培養(yǎng)多巴胺能神經(jīng)元的生長(zhǎng)功能。Yuan等[9]研究表明,PD患者血清免疫球蛋白(IgG)可引起黑質(zhì)的相對(duì)特異性損傷,實(shí)驗(yàn)從5例PD患者和10份對(duì)照血清純化得到IgG后,注入成齡大鼠右側(cè)黑質(zhì)內(nèi),4周后發(fā)現(xiàn)PD IgG組注射側(cè)酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase,TH)免疫陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)較對(duì)側(cè)下降50%,而對(duì)照組下降18%,兩組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Beal等[10]的研究是把經(jīng)DA自身氧化產(chǎn)物醌修飾后的卵清蛋白分別與PD血清和對(duì)照組血清反應(yīng),其陽(yáng)性率結(jié)果顯示,PD組為7%(n=21),對(duì)照組為0(n=21)。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,PD患者血清中存在醌修飾卵清蛋白的抗體,并且可能參與或加重PD的炎性反應(yīng)。
DA作為下丘腦和腦垂體腺中的一種關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì),參與興奮及愉悅的信息傳遞,也與上癮相關(guān),因此又被稱(chēng)為“大腦獎(jiǎng)賞因子”或“愛(ài)情分子”。
3.1 DA發(fā)現(xiàn)歷程 DA在過(guò)去被懷疑具有生化作用,是合成去甲腎上腺素(norepinephrine,NE)的中間產(chǎn)物,直到1957年有學(xué)者才提出,其除了作為NE生物合成的前體外,還有不相關(guān)獨(dú)立的外周生理作用。
1958年首先報(bào)道紋狀體內(nèi) DA占全腦含量的70%,且與NE分布不同,并提出DA可能是獨(dú)立的腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)。20世紀(jì)60年代,PD被發(fā)現(xiàn)是黑質(zhì)致密區(qū)DA能神經(jīng)元的變性所致,臨床上用左旋多巴(L-dopa)治療取得好的療效。通過(guò)大量研究,DA被確定為中樞神經(jīng)遞質(zhì)[13]。
3.2 DA合成過(guò)程 中腦合成的DA是由酪氨酸(tyrosine,Tyr/Y)先通過(guò)TH轉(zhuǎn)化生成左旋多巴,再經(jīng)芳香族氨基酸脫羧酶(aromaticL-aminoaciddecarboxylase,AADC)的作用,左旋多巴脫羧生成DA。TH在整個(gè)過(guò)程中充當(dāng)限速酶,四氫蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH4)是第一步酶促反應(yīng)的輔酶。BH4由GTP生成,GTP環(huán)化水解酶-Ⅰ(GTP cyclohydrolaseⅠ,GCH-Ⅰ)又是BH4的第一步酶促反應(yīng)的限速酶[14]。
3.3 生物樣品中DA的檢測(cè)方法 DA的化學(xué)名稱(chēng)為4-(2-乙胺基)-1,2-苯二酚。生物樣品中DA的含量測(cè)定方法主要有以下幾種:分光光度法、熒光法、高效液相色譜(HPLC)法、電位溶出法和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法。其中,HPLC又根據(jù)檢測(cè)方法不同,可細(xì)分為:HPLC-質(zhì)譜連用法、HPLC-電化學(xué)法、RP-HPLC-紫外檢測(cè)法、RP-HPLC-熒光檢測(cè)法等。
3.3.1 分光光度法 分光光度計(jì)采用可產(chǎn)生多個(gè)波長(zhǎng)的光源,通過(guò)系列分光裝置產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光源,光線(xiàn)透過(guò)測(cè)試樣品,部分光線(xiàn)被吸收,獲得樣品的吸光值(OD值),進(jìn)而轉(zhuǎn)化成樣品的濃度。該方法靈敏度高、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、快速、應(yīng)用廣泛。但因其準(zhǔn)確度相對(duì)不高,靈敏度達(dá)不到研究要求,所以在近年來(lái)的研究性實(shí)驗(yàn)中少有采用。
3.3.2 熒光光度測(cè)定 熒光光度測(cè)定的原理是DA與Tb3+在pH 6.5~6.8條件下能形成較強(qiáng)的熒光絡(luò)合物,其激發(fā)峰在300 nm,發(fā)射峰在494 nm和545 nm處。利用生成的熒光絡(luò)合物吸收特征波長(zhǎng)的光后發(fā)射熒光,通過(guò)測(cè)定其熒光強(qiáng)弱來(lái)進(jìn)行定量分析。該方法靈敏度高(比分光光度法高1~3個(gè)數(shù)量級(jí)),選擇性高,線(xiàn)性范圍廣,且測(cè)定結(jié)果與斑點(diǎn)形狀無(wú)關(guān)[15]。
3.3.3 HPLC HPLC又分為紫外檢測(cè)法、電化學(xué)法和熒光檢測(cè)法等。
3.3.3.1 紫外檢測(cè)法 DA具紫外吸收,化學(xué)結(jié)構(gòu)中有2個(gè)鄰位酚羥基,可采用反相HPLC測(cè)定,其紫外吸收波長(zhǎng)λmax為280 nm。HPLC-紫外檢測(cè)方法測(cè)定操作簡(jiǎn)便、靈敏度良好、結(jié)果準(zhǔn)確可靠。普通實(shí)驗(yàn)室一般配備紫外檢測(cè)器,但因電化學(xué)檢測(cè)器價(jià)格昂貴,較少配備,對(duì)生物樣品中DA的測(cè)試難以開(kāi)展。因此,紫外檢測(cè)法適用于普通實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行腦組織DA的分析檢測(cè)[16]。
刁娟娟等[17]在用HPLC-紫外檢測(cè)DA含量時(shí),測(cè)得正常小鼠腦紋狀體內(nèi)DA含量為(13.6±3.6)μg/g(n=8)。實(shí)驗(yàn)同時(shí)考察了樣品的穩(wěn)定性,結(jié)果顯示,DA供試品在室溫下不穩(wěn)定,4℃僅可保存24 h。提示在檢測(cè)DA含量的實(shí)驗(yàn)中,標(biāo)準(zhǔn)品應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用,樣品也應(yīng)在提取后的當(dāng)天(24 h內(nèi))檢測(cè)完畢,不宜長(zhǎng)時(shí)間保存后再進(jìn)樣。
3.3.3.2 電化學(xué)法 DA結(jié)構(gòu)中2個(gè)鄰位酚羥基苯環(huán)上電子密度高,極易氧化成鄰醌,具有電活性,可被檢測(cè)。電化學(xué)法選擇性非常高,只有容易被氧化還原具有電活性的物質(zhì),才能被檢測(cè)出。缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備要求較高[18-19]。
魏麗麗等[20]在用HPLC-電化學(xué)法檢測(cè)時(shí)結(jié)合微透析技術(shù),從生物活體內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)微量生化取樣,透析得到的樣品直接經(jīng)在線(xiàn)注射器進(jìn)入HPLC系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)得大鼠紋狀體細(xì)胞外液中DA含量為(389.84± 39.92)ng/μL(n=5)。該方法具有在清醒活體動(dòng)物機(jī)體上連續(xù)取樣、動(dòng)態(tài)觀察、定量分析、采樣量小、組織損傷輕等特點(diǎn)。
3.3.3.3 熒光檢測(cè)法 熒光檢測(cè)器是根據(jù)化合物具有熒光性質(zhì)進(jìn)行分析,選擇性高,只對(duì)熒光物質(zhì)有響應(yīng)。靈敏度也相對(duì)較高,適合于多環(huán)芳烴及各種熒光物質(zhì)的痕量分析,也可用于檢測(cè)不發(fā)熒光但經(jīng)衍生反應(yīng)可發(fā)熒光的物質(zhì)。DA與Tb3+形成熒光較強(qiáng)的絡(luò)合物,易被檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)采用反相HPLC結(jié)合熒光檢測(cè)法,梯度洗脫,尤其適合同時(shí)測(cè)定腦組織中多種神經(jīng)單胺類(lèi)遞質(zhì)含量的實(shí)驗(yàn),樣品預(yù)處理及測(cè)定操作步驟簡(jiǎn)單、靈敏度高、色譜峰分離效果極佳,且洗脫時(shí)間短。
魯燕俠等[21]使用熒光檢測(cè)器檢測(cè),單泵流速梯度洗脫,測(cè)得正常小鼠腦內(nèi)左旋DA含量為(110.33±10.56)ng/g。張雷等[22]同樣采用該檢測(cè)方法測(cè)得正常小鼠腦內(nèi)DA含量為(2.35±0.56)μg/g(n=8)。
3.3.4 電位溶出法 電位溶出法以玻碳和汞膜為電極、化學(xué)修飾電極還原計(jì)時(shí)電位溶出,測(cè)定DA含量。該方法儀器簡(jiǎn)單,靈敏度高,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中NE、抗壞血酸等均不干擾DA的測(cè)定,有好的選擇性[23]。
促進(jìn)DA合成的酶主要有:酪氨酸3-單氧化酶(TH)、氨基酸脫羧酶(AADC)和GCH-Ⅰ。
4.1 DA合成酶
4.1.1 TH 該酶在大腦黑質(zhì)中含量較高,作為一種含鐵的多功能單氧化酶,其功能主要依靠分子氧和輔酶BH4來(lái)實(shí)現(xiàn)。TH是一個(gè)四聚體結(jié)構(gòu),它具有高度的特異性。Grima等[24]發(fā)現(xiàn),人類(lèi)的TH共有4種異構(gòu)體,包括hTH1、hTH2、hTH3、hTH4,其中hTH1的活性較高。TH是催化合成兒茶酚胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)的首步,是DA合成的限速酶。TH的催化活性與鐵離子的濃度相關(guān),在TH發(fā)揮作用的過(guò)程時(shí),鐵離子經(jīng)氧化后被BH4還原,因此,DA能神經(jīng)元是否產(chǎn)生氧化應(yīng)激作用,鐵離子的濃度成為了一個(gè)重要的因素。TH通過(guò)催化亞區(qū)和調(diào)節(jié)亞區(qū)相互協(xié)調(diào)發(fā)揮作用,繼而合成兒茶酚胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)[25]。
Gautier[26]將人類(lèi)TH通過(guò)HSV載體移植到PD大鼠的紋狀體中,改善了大鼠的PD癥狀,使其腦內(nèi)TH活性增強(qiáng),DA合成增加,轉(zhuǎn)圈行為也得以改善。Goldman[27]曾經(jīng)將經(jīng)TH修飾的肌細(xì)胞移植入PD模型大鼠的紋狀體內(nèi),使得PD大鼠的行為學(xué)變化得到明顯改善。
4.1.2 AADC 該酶是催化脫去某種氨基酸的羧基,生成對(duì)應(yīng)胺的裂解酶的總稱(chēng)。AADC作為氨基酸脫羧酶家族成員之一,對(duì)其他芳香族左旋氨基酸也具有脫羧作用,因此,在哺乳動(dòng)物組織中又被稱(chēng)為色氨酸脫羧酶、5-羥色氨酸脫羧酶或多巴胺脫羧酶(dopadecarboxylase,DDC)。
1938年,AADC首次從哺乳動(dòng)物的腎臟中分離出來(lái);直到1986年,才報(bào)道了果蠅AADC基因的核酸序列[28];1987年,又從人嗜鉻細(xì)胞瘤克隆出AADC的cDNA并由 cDNA核酸序列得出完整的氨基酸酶序列[29];1989年,從神經(jīng)細(xì)胞克隆出的人AADC cDNA全長(zhǎng)由1932個(gè)堿基對(duì)組成,其中有1個(gè)開(kāi)放性閱讀框架,編碼480個(gè)氨基酸殘基的蛋白[30]。
劉軍等[31]將AADC轉(zhuǎn)基因骨骼肌細(xì)胞腦內(nèi)移植后,實(shí)驗(yàn)組PD模型大鼠旋轉(zhuǎn)行為較前明顯改善,并可持續(xù)15周以上,該實(shí)驗(yàn)證明,在補(bǔ)充AADC后,腦內(nèi)紋狀體區(qū)DA含量顯著提高。
4.1.3 GCH-Ⅰ GCH-Ⅰ是BH4合成途徑中的限速酶,BH4又是AADC的必需輔助因子。因此,GCH-Ⅰ活性的缺陷將影響苯丙氨酸代謝和單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)的合成[32]。
研究表明,PD患者紋狀體內(nèi),不僅TH和AADC水平下降,GCH-Ⅰ也有顯著降低。在TH、AADC或TH結(jié)合AADC基因治療PD大鼠的基礎(chǔ)上,如若加入GCH-Ⅰ工程細(xì)胞進(jìn)行復(fù)合基因治療,將能起到更佳的治療效果[33-34]。
4.2 促DA合成酶的檢測(cè)方法 目前DA合成酶檢測(cè)方法主要有檢測(cè)蛋白和基因2種思路。組織染色法、蛋白質(zhì)印跡(Western blotting)法、考馬斯藍(lán)等檢測(cè)蛋白表達(dá)水平的變化,原位雜交法、RT-PCR法及Q-PCR法等能檢測(cè)基因的表達(dá)情況。以上方法能分別從定性、半定量及定量的多層次對(duì)DA合成酶進(jìn)行檢測(cè)。正確的選擇、搭配使用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法,能使研究結(jié)果更加充實(shí)、可信。鑒于DA合成酶中TH發(fā)現(xiàn)時(shí)間較早、含量較高,國(guó)內(nèi)外對(duì)其研究較全面,下面以TH為例,介紹促DA合成酶的若干檢測(cè)方法。
4.2.1 組織染色法 在對(duì)PD模型大鼠顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)中,常用蘇木精-伊紅(HE)染色法、Nissl染色法、免疫組織化學(xué)法、熒光免疫組織化學(xué)法等。
4.2.1.1 HE染色法 潘琪[35]在觀察蛋白酶體抑制劑誘導(dǎo)大鼠黑質(zhì)變性伴包涵體形成及運(yùn)動(dòng)行為改變的實(shí)驗(yàn)中,采用HE染色法觀察黑質(zhì)致密部病理改變。結(jié)果顯示,模型鼠損毀側(cè)黑質(zhì)致密部神經(jīng)元數(shù)目減少,呈變性改變,神經(jīng)元細(xì)胞膜不完整、結(jié)構(gòu)不清,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)嗜伊紅包涵體,膠質(zhì)細(xì)胞增多。
4.2.1.2 Nissl染色法 許耀剛[36]在對(duì)MPTP損傷小鼠慢性PD模型的制作與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)研究中,用Nissl染色法考察了小鼠黑質(zhì)DA能神經(jīng)元的損傷程度。其模型組和正常組在該方法下并未體現(xiàn)顯著性差異。封華[37]在評(píng)價(jià)用MPTP誘導(dǎo)C57BL/6j小鼠PD臨床前期模型時(shí)發(fā)現(xiàn),Nissl染色結(jié)果顯示,模型組小鼠中腦黑質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)散在固縮的神經(jīng)元,正常對(duì)照組小鼠中腦黑質(zhì)內(nèi)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)正常。
4.2.1.3 免疫組織化學(xué)法 TH免疫組疫組織化學(xué)法結(jié)果作為PD模型的典型病理檢測(cè)指標(biāo),在PD實(shí)驗(yàn)研究中具有重要參考價(jià)值。季正劍[38]在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療PD的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn),模型損毀側(cè)黑質(zhì)致密帶內(nèi)神經(jīng)元數(shù)目較正常對(duì)照組顯著減少,達(dá)90%以上,神經(jīng)細(xì)胞幾乎消失,殘存細(xì)胞萎縮,陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)明顯減少。損毀側(cè)紋狀體內(nèi)無(wú)明顯TH陽(yáng)性細(xì)胞,表明損毀側(cè)紋狀體內(nèi)DA能神經(jīng)元已變性壞死。
4.2.1.4 熒光免疫組織化學(xué)法 在電針對(duì)震顫麻痹大鼠中腦黑質(zhì)和腎上腺髓質(zhì)TH的影響實(shí)驗(yàn)中,羅明富等[39]發(fā)現(xiàn),健側(cè)黑質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)有TH陽(yáng)性細(xì)胞,電針組的TH陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)明顯多于對(duì)照組,而且熒光亮度也比對(duì)照組強(qiáng)。
4.2.2 Western blooting 該法是利用聚丙烯酰胺凝膠垂直電泳檢測(cè)樣品中特定蛋白的方法。劉曉志等[40]在腦內(nèi)移植神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)誘導(dǎo)的PC-12細(xì)胞治療大鼠PD的研究實(shí)驗(yàn)中,提取模型動(dòng)物中腦黑質(zhì)蛋白進(jìn)行TH蛋白檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn),損毀側(cè)黑質(zhì)區(qū)TH蛋白免疫反應(yīng)明顯低于模型動(dòng)物正常側(cè)黑質(zhì)區(qū),對(duì)照組中正常大鼠左右腦不存在顯著差異,對(duì)照組動(dòng)物和模型動(dòng)物正常側(cè)黑質(zhì)區(qū)不存在顯著差異。在研究左旋多巴對(duì)PD模型大鼠結(jié)腸TH和突觸核蛋白表達(dá)的影響實(shí)驗(yàn)中,畢樹(shù)立等[41]用Western blooting法檢測(cè)PD模型大鼠、左旋多巴治療大鼠的結(jié)腸TH表達(dá)水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與正常對(duì)照組比較,模型組、治療組各時(shí)間點(diǎn)結(jié)腸TH陽(yáng)性細(xì)胞及蛋白表達(dá)均明顯減少,與模型組比較,治療組各時(shí)間點(diǎn)結(jié)腸TH陽(yáng)性細(xì)胞及蛋白表達(dá)均增多。
4.2.3 原位雜交法 為了進(jìn)一步研究PD細(xì)胞凋亡分子病理機(jī)制,劉新紅等[42]利用原位雜交法檢測(cè)PD大鼠TH mRNA在黒質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)變化。采用針對(duì)大鼠Parkin靶基因的mRNA序列作為探針,其探針均經(jīng)地高辛標(biāo)記。結(jié)果顯示,TH mRNA表達(dá)在模型鼠術(shù)后3 d損傷側(cè)黑質(zhì)中開(kāi)始減少,7 d組陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量明顯下降,14 d組可見(jiàn)少量殘存的TH陽(yáng)性細(xì)胞,28 d組又開(kāi)始見(jiàn)很少量的TH陽(yáng)性細(xì)胞,各組與正常對(duì)照組比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
4.2.4 RT-PCR法 RT-PCR是PCR的一種廣泛應(yīng)用的變形,用于多種基因的檢測(cè)。在DA合成相關(guān)酶基因聯(lián)合治療PD大鼠模型的研究實(shí)驗(yàn)中,魯玲玲等[43]用含重組病毒AAV-TH、AAV-AADC和AAV-GCH-Ⅰ的上清液對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)進(jìn)行體外感染;將攜帶有TH、AADC和GCH-Ⅰ基因重組假病毒顆粒感染BMSCs后植入PD模型大鼠損傷側(cè)紋狀體內(nèi)。再通過(guò)RTPCR方法在移植后12周檢測(cè)上述3種基因。結(jié)果顯示,在LacZ組中未見(jiàn)目的基因表達(dá),而hTH+hGCH-Ⅰ組、hTH+hAADC組和三基因組中分別獲得與預(yù)期條帶相當(dāng)?shù)膆TH、hGCH-Ⅰ、hAADC基因表達(dá)產(chǎn)物。其中陽(yáng)性神經(jīng)元主要分布在針道周?chē)募y狀體內(nèi),部分陽(yáng)性神經(jīng)元分布于同側(cè)胼胝體及皮質(zhì)區(qū)。
4.2.5 Q-PCR法 何珊[44]在PD模型大鼠腦內(nèi)TH表達(dá)變化的實(shí)驗(yàn)研究中,采用熒光定量PCR方法測(cè)定大鼠腦內(nèi)TH mRNA水平。實(shí)驗(yàn)通過(guò)正常大鼠腦內(nèi)TH mRNA表達(dá)水平的變化研究模型大鼠腦內(nèi)TH mRNA表達(dá)水平的變化,進(jìn)而分析TH mRNA水平與PD的關(guān)系。結(jié)果表明,正常大鼠左右腦TH基因的表達(dá)無(wú)顯著差異,術(shù)后3周的成功PD大鼠損毀側(cè)腦TH mRNA的表達(dá)量約是對(duì)照側(cè)腦的57.4%;術(shù)后6周的成功PD大鼠損毀側(cè)腦THmRNA的表達(dá)量約是對(duì)照側(cè)腦的31.7%,術(shù)后8周,成功PD大鼠損毀側(cè)腦TH mRNA的表達(dá)量約是對(duì)照側(cè)腦的39.9%。
綜上所述,DA及其合成限速酶與PD息息相關(guān)。在PD模型大鼠腦內(nèi)紋狀體中,DA及其相關(guān)限速酶含量顯著低于正常水平。通過(guò)補(bǔ)充外源左旋多巴,DA其相關(guān)的合成限速酶陽(yáng)性細(xì)胞及蛋白表達(dá)增多;同樣,經(jīng)導(dǎo)與DA合成相關(guān)限速酶的基因治療后,DA合成量隨之增加,病情在行為學(xué)上也得以改善。此規(guī)律對(duì)PD的臨床治療起到指向性作用。正確且科學(xué)地選擇DA及其合成酶的檢測(cè)方法,也必將助力于PD的實(shí)驗(yàn)開(kāi)展。
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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.21.014
A
1009-5519(2015)21-3244-05
2015-07-06)
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31172284)。
臧矯(1990-),女,江蘇常州人,在讀碩士研究生,主要從事比較分析醫(yī)學(xué)帕金森病動(dòng)物模型的研究;E-mail:365086405@qq.com。
邢華(E-mail:184937646@qq.com)。