陈平;李刚强;周文辉;张凯;黄柳婷;刘淑敏;刘兵;杨全;刘楠林;薛万春;易欣渝;曾媛;朱梦婷;目的:探讨纹状体犬尿氨酸通路(kynurenine pathway,KP)代谢在运动缓解帕金森病(Parkinson’disease,PD)模型大鼠行为功能障碍中的作用。方法:72只SPF级雄性SD大鼠,随机分为对照组(control,n=12)和神经毒素6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA,n=60)造模组。大鼠在术后第7天颈部皮下注射阿扑吗啡(apomorphine,APO)诱导旋转行为测试。APO测试结束后,将造模成功大鼠随机分为PD组(PD,n=12)、PD+运动组(PD+Ex,n=13)、PD+犬尿氨酸-3-单加氧酶(kynurenine-3-monooxygenase,KMO,n=12)拮抗剂Ro 61-8048组(PD+Ro 61-8048)和PD+运动+犬尿氨酸氨基转移酶Ⅱ(kynurenine aminotransferaseⅡ,KATⅡ)拮抗剂PF-04859989组(PD+Ex+PF-04859989,n=12)。运动组大鼠在第8天进行4周跑台训练干预。PD+Ro 61-8048组大鼠通过微量注射泵在每次运动前30 min于纹状体内导管给药。PD+Ex+PF-04859989组大鼠于行为学测试前15 min单次腹腔给药。采用负向趋地试验和悬挂实验评估各组大鼠的行为功能;采用免疫组织化学技术检测黑质和纹状体酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)表达水平;采用免疫印迹技术(western blotting,WB)检测纹状体吲哚胺2,3-双加氧酶1(Indoleamine 2,3 dioxygenase1,IDO-1)、KATⅡ、KMO蛋白的表达水平;采用酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测纹状体犬尿氨酸(kynurenine,KYN)、犬尿喹啉酸(kynurenic acid,KYNA)和喹啉酸(quinolinic acid,QUIN)的浓度。结果:行为学测试结果表明,与Control组相比,PD组大鼠转向延迟时间较长(P<0.01),悬挂实验得分较低(P<0.01);与PD组相比,PD+Ex组和PD+Ro 61-8048组大鼠转向延迟时间较短(P<0.05,P<0.01),悬挂实验得分较高(P<0.05,P<0.01);与PD+Ex组相比,PD+Ex+PF-04859989组大鼠转向延迟时间较短(P<0.05),悬挂实验得分较低(P<0.05)。免疫组织化学结果表明,与Control组相比,PD和PD+Ex组大鼠黑质和纹状体TH平均光密度均较低(P<0.01),但PD与PD+Ex组相比无显著差异(P>0.05)。ELISA检测结果表明,与Control组相比,PD组大鼠纹状体KYN及神经毒性代谢物QUIN浓度较高(P<0.01),神经保护性代谢物KYNA浓度较低(P<0.01);与PD组相比,PD+Ex组大鼠纹状体KYN及神经毒性代谢物QUIN浓度较低(P<0.05),神经保护性代谢物KYNA浓度较高(P<0.05),PD+Ro 61-8048组大鼠纹状体神经毒性代谢物QUIN浓度较低(P<0.01);与PD+Ex组相比,PD+Ex+PF-04859989组纹状体KYNA浓度较低(P<0.01)。WB检测结果表明,与Control组相比,PD组大鼠纹状体IDO-1、KMO蛋白表达水平显著上调(P<0.01),KATⅡ蛋白表达水平显著下调(P<0.01);与PD组相比,PD+Ex组大鼠纹状体IDO-1、KMO蛋白表达水平显著下调(P<0.05),KATⅡ蛋白表达水平显著上调(P<0.05),PD+Ro 61-8048组大鼠纹状体KMO蛋白表达水平显著下调(P<0.01);与PD+Ex组相比,PD+Ex+PF-04859989组大鼠纹状体KATⅡ蛋白表达水平显著下调(P<0.01)。而各组大鼠纹状体IDO-1、KATⅡ和KMO免疫组织化学染色平均光密度与WB结果一致。结论:4周跑台训练干预可使PD模型大鼠运动协调性和肌耐力显著改善;纹状体KP倾向于激活其神经保护性代谢产物——KYNA的生成分支,表现为KYN和QUIN浓度降低,KYNA浓度升高,IDO-1和KMO蛋白表达水平显著下调,KATΠ蛋白表达水平显著上调。而药理学抑制KMO或KATⅡ可对PD模型大鼠行为功能障碍产生相反的效应,表明运动可通过纠正纹状体KP代谢紊乱进而达到缓解PD模型大鼠行为功能障碍的作用。这提示靶向KP主要酶系及神经保护性代谢产物可能成为PD新的有效治疗策略。
2025年11期 v.44 893-906页 [查看摘要][在线阅读][下载 1885K] [下载次数:31 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ]