艾地苯醌對(duì)帕金森病模型小鼠抑郁樣行為的影響及其機(jī)制研究

趙珊珊，包金風(fēng)，殷旭華＊

（1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050；2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010059）

0 引言

帕金森?。≒arkinson disease，PD）是發(fā)生于中老年人群中的一種常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，其主要的臨床表現(xiàn)為靜止性震顫、肌肉強(qiáng)直、運(yùn)動(dòng)減少、行動(dòng)遲緩等運(yùn)動(dòng)癥狀。近年來(lái)人們注意到PD患者除了以上運(yùn)動(dòng)癥狀外常有非運(yùn)動(dòng)癥狀，如嗅覺減退、睡眠障礙、智能下降，尤其是常伴有情緒障礙，如抑郁（Parkinson disease with depression，PDD）。據(jù)統(tǒng)計(jì)PDD患病率為60%～90%，晚期可達(dá)100%[1]，PDD發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚，早期認(rèn)為是繼發(fā)于運(yùn)動(dòng)障礙的心理反應(yīng)，但近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，PDD的病理過程與運(yùn)動(dòng)癥狀表現(xiàn)并不平行，可能存在氧化應(yīng)激、線粒體功能紊亂[2-3]以及神經(jīng)遞質(zhì)的損傷。本研究利用MPTP構(gòu)建PD小鼠模型，探討艾地苯醌對(duì)PD小鼠行為學(xué)的影響及相關(guān)機(jī)制，為艾地苯醌在PD中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1 動(dòng)物。C57BL/6J小鼠，雄性，6～8周齡，體質(zhì)量（20±2）g，室溫25℃，濕度為（70±5）%。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動(dòng)物干燥飼料喂養(yǎng)，小鼠活動(dòng)、攝食自由。

1.2 藥品與試劑。MPTP（美國(guó)Sigma公司），CMCNa（萬(wàn)治化工股份有限公司），固體甲醛（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），水合氯醛（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），蔗糖（西隴化工有限公司）兔抗BDNF多克隆抗體（Bioss Biotechnology Co.，Ltd），DNA上下游引物（美國(guó)Invitrogen公司）。

2 方法

2.1 動(dòng)物模型建立及分組。C57BL/6 J小鼠48只，適應(yīng)環(huán)境3～4 d，隨機(jī)分為4組：對(duì)照組、MPTP模型組、MPTP+艾地苯醌低劑量組、MPTP+艾地苯醌高劑量組，n=12。使用MPTP構(gòu)建PD小鼠模型，連續(xù)1周腹腔注射20 mg/kg的MPTP溶液，每日1次，成功建立MPTP急性PD小鼠模型，對(duì)照組小鼠腹腔注射等體積無(wú)菌生理鹽水，艾地苯醌低劑量組小鼠在MPTP構(gòu)建PD模型的同時(shí)，每日灌胃艾地苯醌5 mg/kg，艾地苯醌高劑量組小鼠在MPTP構(gòu)建PD模型的同時(shí)，每日灌胃艾地苯醌10 mg/kg，MPTP模型組灌胃等體積0.5%CMC水溶液，連續(xù)干預(yù)14 d。

2.2 行為學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法分別測(cè)試并計(jì)算出4組小鼠的糖水消耗量、糖水消耗百分比、強(qiáng)迫游泳水中后4 min累計(jì)不動(dòng)時(shí)間、懸尾后4 min累計(jì)不動(dòng)時(shí)間及木制盒中最后5 min內(nèi)小鼠跨格次數(shù)和直立次數(shù)。

2.3 腦組織BDNF受體、5-HT1A受體的mRNA水平。斷頭處死后，將前額及海馬部位（各樣本取材部位一致）的腦組織剝離，稱重，液氮低溫速凍，轉(zhuǎn)入-80℃冰箱。統(tǒng)一按照TRIzol試劑盒操作，提取組織中總RNA，UV檢測(cè)總濃度，定量后按照AMV First cDNA Synthesis Kit試劑盒方法進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，得到的cRNA在-20℃保存，最后利用qPCR檢測(cè)BDNF受體、5-HT1Ar的mRNA表達(dá)。

2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，組間比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)以表示，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 行為學(xué)結(jié)果

（1）在糖水消耗實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，MPTP模型組小鼠糖水消耗率降低（P＜0.01），表明MPTP模型組小鼠快感缺失，出現(xiàn)抑郁狀態(tài)。

（2）在懸尾實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，MPTP模型組小鼠累計(jì)不動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)（P＜0.01），表明MPTP模型組小鼠顯現(xiàn)出抑郁樣行為。

（3）在強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中，對(duì)比于對(duì)照組，MPTP模型組小鼠累計(jì)不動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)（P＜0.01），表明MPTP模型組小鼠顯現(xiàn)出抑郁樣狀態(tài)。

（4）在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，MPTP模型組小鼠穿過中心區(qū)域的次數(shù)及直立次數(shù)較對(duì)照組減少（P＜0.01），表明MPTP誘導(dǎo)的PD小鼠自主活動(dòng)能力下降，呈現(xiàn)一定的抑郁狀態(tài)。

給予艾地苯醌治療后高劑量組小鼠糖水消耗率、穿過中心區(qū)域的次數(shù)及直立次數(shù)增多，懸尾累計(jì)不動(dòng)時(shí)間及強(qiáng)迫游泳累計(jì)時(shí)間縮短，與MPTP模型組小鼠相比有顯著性差異（P＜0.05），艾地苯醌低劑量組小鼠糖水消耗率、穿過中心區(qū)域的次數(shù)及直立次數(shù)有增多趨勢(shì)，懸尾累計(jì)不動(dòng)時(shí)間及強(qiáng)迫游泳累計(jì)時(shí)間有縮短趨勢(shì)，但與MPTP模型組小鼠相比差異無(wú)顯著性（P＞0.05）。結(jié)果見表1。

表1 小鼠行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（）

表1 小鼠行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（）

注：★★P＜0.01，★P＜0.05。

3.2 小鼠腦組織中BDNF受體、5-HT1Ar的mRNA水平檢測(cè)結(jié)果。MPTP 模型組小鼠BDNF、5-HT1Ar在前額葉皮質(zhì)、海馬的mRNA水平下降（P＜0.05）。艾地苯醌高劑量組BDNF、5-HT1Ar在前額葉皮質(zhì)、海馬的mRNA水平較MPTP模型組增高，差異具有顯著性（P＜0.05）。結(jié)果見表2。

表2 腦組織中BDNF受體、5-HT1Ar的mRNA水平比較（）

表2 腦組織中BDNF受體、5-HT1Ar的mRNA水平比較（）

注：★P＜0.05。

3 討論

目前PDD的病因仍不清楚，研究認(rèn)為是多因素作用的結(jié)果，神經(jīng)病理學(xué)發(fā)現(xiàn)，PDD患者額葉、邊緣系統(tǒng)和中腦中的5-HT神經(jīng)元變性和丟失可能是抑郁發(fā)生的原因，有研究表明BDNF在血清中含量和前額、海馬的表達(dá)水平降低可能也是引起抑郁情緒的主要原因[4]。艾地苯醌是一種短鏈苯醌，是輔酶Q10的一種合成類似物，它在細(xì)胞代謝中具有保護(hù)膜和脂蛋白免受氧化和脂質(zhì)過氧化損傷的重要作用。它能夠通過血腦屏障，向神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)，通過提高線粒體的呼吸活性和葡萄糖利用率，抑制脂質(zhì)過氧化，改善神經(jīng)遞質(zhì)[5]。

綜上所述，MPTP作為一種神經(jīng)毒素可能誘導(dǎo)小鼠腦內(nèi)氧化應(yīng)激和炎癥免疫反應(yīng)的發(fā)生，使腦內(nèi)BDNF和5-HT1Ar mRNA水平表達(dá)異常，引起神經(jīng)元的丟失死亡，最終導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)抑郁樣行為；艾地苯醌可能通過抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)的發(fā)生，上調(diào)BDNF和5-HT1Ar mRNA表達(dá)水平，保護(hù)神經(jīng)元，從而改善MPTP引起的PD模型鼠的抑郁樣行為。