吡格列酮对小鼠多巴胺能神经元MPTP损伤的保护作用
发布时间：2017-09-19 17:31
本文关键词：吡格列酮对小鼠多巴胺能神经元MPTP损伤的保护作用
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【摘要】：帕金森病是一种常见的神经退行性疾病,在老年人群中发病率极高,是影响老年人生活质量的第二大神经退行性疾病。其主要的病理特征是中脑黑质致密部多巴胺能神经元进行性死亡,临床症状为静止性震颤、肌肉僵硬、运动迟缓和姿势不稳等。目前,研究认为线粒体功能紊乱、神经炎症、氧化应激、环境毒素和基因突变等因素都与PD的发生有密切的联系,但其确切的发病机制尚不明确。越来越多的证据表明,线粒体功能紊乱和氧化应激在帕金森病的发生和发展过程中起着至关重要的作用。线粒体功能紊乱使自由基大量产生,自由基积累到一定程度又造成线粒体进一步的损伤,导致细胞死亡。对于帕金森病的治疗,临床上常用左旋多巴和盐酸司来吉兰等药物缓解其症状,但不能阻止多巴胺能神经元变性,随着病情的发展治疗效果逐渐降低并出现运动障碍、颤抖加剧、站立不稳等并发症。因此,从线粒体功能入手,保护线粒体、抑制自由基产生、修复损伤的线粒体,从而预防帕金森病的发生、降低帕金森病的症状、延缓帕金森病的发展是潜在的靶点。近年来发现的一种核转录共激活因子,过氧化物酶体增殖物活化受体γ的辅激活因子1a(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha,PGC-1a),其在各种生理性代谢活动起着至关重要的作用,已成为各领域研究的热点。研究发现,帕金森病人黑质内PGC-1a表达下降,并且PGC-1a能够参与线粒体生物发生及代谢,提高细胞抗氧化能力。吡格列酮作为噻唑烷二酮类胰岛素增敏剂,能够口服并可以通过血脑屏障,临床用于Ⅱ型糖尿病的治疗。那么吡格列酮作为过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPARγ)的激动剂能否调控PGC-1a的表达,进而改善小鼠帕金森病症状,保护其黑质多巴胺能神经元免受MPTP损伤需要进一步的研究。C57BL/6小鼠的MPTP模型很好地模拟了帕金森病的症状,成为研究帕金森病机制和治疗的常用实验材料。本文拟以该模型为对象,在腹腔内注射MPTP之前,胃内给予PGC-1a的激动剂吡格列酮进行干预,通过行为学、免疫荧光化学、FJC染色、Western Blot、透射电镜等方法,探究吡格列酮是否可以通过调节PGC-1a的表达,减轻MPTP对中脑黑质多巴胺能神经元的损伤,从而改善帕金森病小鼠的行为症状。实验所得结果如下:1.用腹腔注射MPTP(30 mg/kg.bw)的方法成功复制出帕金森病小鼠模型。2.通过自主活动、游泳、转棒等行为学检测小鼠的肢体灵活性及运动协调能力,发现低、中、高剂量吡格列酮单独作用时与正常组比较小鼠自主站立次数、游泳停顿的时间以及在转棒仪上运动的时间等指标上均无显著性差异;MPTP组小鼠受到损伤之后其自主站立次数减少,游泳过程中停顿的时间延长,在转棒仪上运动的时间减少,而经过不同剂量吡格列酮干预之后,小鼠行为活动有不同程度的改善。3.免疫荧光检测TH、PGC-1a、GFAP在黑质内的表达发现:低、中、高剂量吡格列酮单独作用时,TH、PGC-1a阳性细胞数及GFAP的累积光密度与正常组相比无显著性差异;MPTP损伤使黑质内TH和PGC-1a阳性细胞数降低,其中MPTP、低剂量吡格列酮干预组与正常组相比有显著性差异,P0.05;吡格列酮干预使TH阳性细胞数增加,中、高剂量干预组与正常比较无显著性差异,P㧐0.05。GFAP免疫荧光染色结果显示,MPTP可显著地激活星形胶质细胞,任一组与正常组相比累积光密度值(IOD)都显著性增加,P0.05;其中MPTP与低剂量干预组的IOD最高,中、高剂量干预组IOD值随剂量增加而降低,以高剂量干预组最低。4.FJC显示的凋亡细胞仅在MPTP组的黑质中有分布,其他组均未见到。5.Western Blot检测黑质致密部PGC-1a、TH蛋白的表达变化发现,吡格列酮干预之后TH和PGC-1a蛋白均有所上调,中、高剂量干预组与正常组比较无显著性差异;6.用透射电镜检测各组小鼠黑质致密部线粒体数量及超微结构的结果显示,正常组细胞核周围的线粒体数量很多,且线粒体的形态比较饱满,嵴比较明显,无肿胀现象。MPTP组细胞核周围几乎没有线粒体存在,并且其细胞核呈皱缩状态,伴有严重的脱髓鞘现象;吡格列酮干预之后,细胞核周围的线粒体数量及超微结构都有一定程度的改善,并且高剂量吡格列酮干预组效果尤为明显。通过上述结果的分析,得出如下结论:1.吡格列酮单独作用于小鼠,不会对其行为能力、黑质多巴胺能神经元和星形胶质细胞有较大影响。2.吡格列酮能够改善帕金森病小鼠自主活动、游泳、转棒等行为症状,增加黑质多巴胺能神经元的存活数量,减少其凋亡,并通过降低GFAP的激活程度抑制神经炎症。3.吡格列酮是通过PGC-1a来改善帕金森病小鼠黑质致密部多巴胺能神经元的线粒体数量及超微结构,降低炎症,对黑质巴胺能神经元起到保护作用。上述结果表明,吡格列酮可通过抗氧化应激、消炎等作用来减少黑质多巴胺能神经元的死亡或凋亡、能显著改善帕金森症状。本研究为可作为吡格列酮成为防治帕金森病的备选药物提供了基础研究资料。
【关键词】：帕金森病 吡格列酮 PGC-1a MPTP C57BL/6 小鼠
【学位授予单位】：河北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R742.5
【目录】：
- 摘要4-7
- Abstract7-13
- 引言13-15
- 1 综述：PGC-1a与线粒体功能15-19
- 1.1 PGC-1a的结构和功能15-16
- 1.2 PGC-1a与线粒体生物发生的关系16
- 1.3 PGC-1a与氧化应激16-17
- 1.4 PGC-1a与神经退行性疾病17-19
- 1.4.1 PGC-1a与亨廷顿病17
- 1.4.2 PGC-1a与阿尔茨海默症17-18
- 1.4.3 PGC-1a与帕金森病18-19
- 2 综述二 线粒体功能与帕金森病19-24
- 2.1 氧化应激造成的线粒体功能紊乱与PD19
- 2.2 炎症反应造成的线粒体功能障碍与PD19-20
- 2.3 环境毒素造成的线粒体功能障碍与PD20-21
- 2.3.1 MPTP20
- 2.3.2 百草枯20-21
- 2.3.3 鱼藤酮21
- 2.4 PD中的遗传因素与线粒体功能障碍21-23
- 2.4.1 α-Synuclein21
- 2.4.2 Parkin，PINK121-22
- 2.4.3 DJ-122
- 2.4.4 LRRK222-23
- 2.5 PGC-1a可作为帕金森病治疗的潜在靶点23-24
- 3 实验吡格列酮对小鼠多巴胺能神经元MPTP损伤的保护作用24-53
- 3.1 材料与方法24-31
- 3.1.1 实验动物及饲养24
- 3.1.2 仪器与试剂24-25
- 3.1.3 实验方法与步骤25-31
- 3.2 实验结果31-53
- 3.2.1 吡格列酮改善PD模型小鼠行为表现31-32
- 3.2.2 吡格列酮增加PD小鼠模型中存活的DA能神经元，细胞凋亡减少32-39
- 3.2.3 吡格列酮通过降低MPTP损伤引起的神经炎症起到保护DA能神经元的作用39-44
- 3.2.4 吡格列酮通过激活PGC-1a的表达对抗MPTP损伤的小鼠中脑黑质DA能神经元变性44-53
- 4 讨论53-56
- 结论56-57
- 参考文献57-68
- 附录68-70
- 后记（含致谢）70-71
- 攻读学位期间取得的科研成果清单71
- 攻读硕士学位期间参加研究的课题71
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 黄超培,赵鹏;鱼藤酮的神经毒性研究进展[J];国外医学(卫生学分册);2005年06期
2 高华;隋雷鸣;谷利;杨巍巍;鲁玲玲;赵莎莎;杨慧;;过表达DJ-1减轻鱼藤酮引起MN9D细胞线粒体损伤和细胞凋亡[J];基础医学与临床;2013年11期
3 刘杰;刘驰;蒋伟;;α-突触核蛋白在帕金森病发病机制中的作用[J];立体定向和功能性神经外科杂志;2014年03期
4 刘晓军;孔星星;王瑞;邵迪;乔爱军;常永生;方福德;;人SREBP-1c启动子报告基因的构建和功能验证[J];基础医学与临床;2009年05期
5 刘力;顾平;王铭维;;鱼藤酮对中脑多巴胺能神经元毒性机制的探讨[J];毒理学杂志;2005年04期
6 褚玉霞;汪静;;帕金森病研究进展分析[J];医学综述;2006年18期
，本文编号：882994
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