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文档简介

帕金森病中国医科大学神经生物学教研室帕金森病中国医科大学1掌握内容1.概念:帕金森病;基因修饰细胞2.帕金森病的病理表现及发病的病理学基础3.基底神经节环路的调节方式4.帕金森病的发病机制掌握内容2一、定义帕金森病(Pakinson’sDisease,PD)又名震颤麻痹(paralysisagitans),由Parkinson(1817)首先描述,是一种进展缓慢,原发于黑质-纹状体通路的锥体外系变性疾病。临床上以静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态异常为主要特征。一、定义帕金森病(Pakinson’sDisease,P3临床表现肢体震颤肌强直运动迟缓姿势平衡反射消失其他症状MonographbyJamesParkinson1817临床表现MonographbyJamesParkins4流行病学PD在60岁以上人群中患病率为1000/10万,并随年龄增长而增高,两性分布差异不大是一种常见的中老年人神经系统变性疾病流行病学PD在60岁以上人群中患病率为1000/10万,并随5病理主要病理改变是含色素的黑质致密部DA能神经元变性、缺失出现症状时DA能神经元常丢失50%以上,症状明显时神经元丢失严重,残留者变性,黑色素减少以黑质、纹状体减少为主,皮层和下丘脑并不减少病理主要病理改变是含色素的黑质致密部DA能神经元变性、缺失6病理改变病理改变7PET显示PD脑内DAT功能显著降低PET显示PD脑内DAT功能显著降低8病理胞浆内出现特征性嗜酸性包涵体--Lewy小体,a-突触核蛋白是Lewy小体中重要成分类似改变也见于蓝斑、中缝核、迷走神经背核等,程度较轻

病理胞浆内出现特征性嗜酸性包涵体--Lewy小体,a-突触核9病理特点总之,典型病理特点是:进行性黑质含色素多巴胺神经元大量丧失(50%~70%)路易(Lewy)小体有a-突触核蛋白沉积病理特点总之,典型病理特点是:10病理改变a.黑质萎缩b.与正常对照比较

Parkinson病a.黑质致密部Lewy体,H&Eb.改良Bielschowsky银染技术病理改变a.黑质萎缩Parkinson病11生化病理脑内存在多条DA递质通路,最重要为黑质-纹状体通路左旋酪氨酸TH↓→L-DOPADDC↓→DA↓该通路DA神经元在黑质致密部,正常时自血流摄入左旋酪氨酸,经细胞内酪氨酸羟化酶(TH)转化为左旋多巴(L-DOPA)再经过多巴脱羧酶(DDC)转化为DADA通过黑质-纹状体束作用于壳核和尾状核细胞生化病理脑内存在多条DA递质通路,最重要为黑质-纹状体通路12LevodopaMechanismLevodopaMechanism13黑质-纹状体多巴胺系统功能紊乱,多巴胺含量显著减少(80%~99%)该生化异常与临床症状严重程度成正比PD发病的病理学基础:黑质-纹状体多巴胺能神经环路黑质-纹状体多巴胺系统功能紊乱,多巴胺含量显著减少(80%~14生化病理-基底节的神经生化解剖简图DA神经元对纹状体GABA源性递质释放起抑制作用ACh神经元对纹状体GABA源性递质释放起兴奋作用生化病理-基底节的神经生化解剖简图DA神经元对纹状体GABA15生化病理-帕金森病基底节神经生化病理学DA神经元变性(黑圈及虚线)破坏纹状体GABA神经元的多巴胺抑制与ACh兴奋的平衡净效应是增加纹状体GABA释放生化病理-帕金森病基底节神经生化病理学DA神经元变性(黑圈及16帕金森病—生化病理帕金森病—生化病理17病因及发病机制

本病病因迄今未明---原发性PD(idiopathicParkinson'sdisease)。发病确切机制还不完全清楚,20世纪80年代以后,对PD发病机制的研究有两个突破性发展:其一基底核神经回路的平衡失调成为PD发病的病理基础;其二DA氧化应激学说成为黑质部位DA神经元退化的理论基础。病因及发病机制本病病因迄今未明---原发性PD(idio18一、基底神经节环路与帕金森病锥体外系的运动调节中心区:基底神经节运动调节的关键递质:多巴胺基底神经节(basalganglia)包括:纹状体(striaturn,corpusstriaturn)、黑质(substantianigra,SN)、丘脑底核和杏仁核。

一、基底神经节环路与帕金森病19基底神经节的主要功能:控制肢体肌张力,全身运动协调,维持姿势调节反射和下运动神经元的反射控制基底神经节损害:肌张力不全-运动增多综合征或肌张力增高-运动减少综合征基底神经节的主要功能:控制肢体肌张力,全身运动协调,维持姿势20

基底神经节接受来自大脑皮层有关运动区的传入冲动,基底神经节的传出冲动又通过丘脑返回皮质的特定区域,构成了5条不同通路的皮质-基底节-丘脑-皮质反馈的神经环路。

基底神经节环路的调节方式:直接通路;间接通路;黑质-纹状体多巴胺通路。

21基底核调节运动的神经回路基底核调节运动的神经回路22(一)直接通路皮层谷氨酸能神经元纹状体GABA神经元释放GABA递质苍白球GABA神经元丘脑对谷氨酸神经元抑制作用谷氨酸释放增加皮层运动神经元活性增加。(二)间接通路皮层谷氨酸能神经元纹状体GABA神经元释放GABA递质苍白球GABA神经元丘脑底核的谷氨酸能神经元纤维投射到苍白球的神经兴奋性苍白球的GABA神经元释放增加丘脑谷氨酸能神经元兴奋性降低皮层运动兴奋抑制减弱兴奋抑制抑制(一)直接通路兴奋抑制减弱兴奋抑制抑制23(三)黑质-纹状体多巴胺通路直接环路:D1受体介导的,GABA/肽类神经递质(SP)/强啡肽(DYN)参与的调节环路,起兴奋调节效应。间接环路:D2受体介导的,GABA/脑啡肽(ENK)/神经营养素(NT)参与的调节环路,起去抑制调节效应。二者易化运动效果,相互协调作用,平衡锥体外系运动功能。

(三)黑质-纹状体多巴胺通路24TDopamine:InhibitoryAch:ExcitatoryGABA:InhibitoryDAneurongeneratedTDopamine:InhibitoryDAneuron25三、PD的发病机制

(一)环境因素与PD发病参与PD发病的物质:(1)N-甲基氨基-L-丙氨酸(L-BMMA)(2)长期接触铜、锰、铁、铅或长期暴露于杀虫剂

(3)N-甲基1,2,3,6四氢吡啶(N-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tet-rahydro-pyridine,MPTP)三、PD的发病机制26(二)多巴胺(DA)的氧化应激学说与PD发病脑内生成的自由基可以攻击脑内的多巴胺神经元,使之产生神经细胞的退化性病理变化。氧化应激损伤是黑质多巴胺神经元死亡的主要原因,导致氧化应激损伤增高的可能原因:①外源性毒物的侵入;②DA的氧化应激代谢;③神经黑色素的存在;④清除自由基的能力不全。(二)多巴胺(DA)的氧化应激学说与27

1、DA的氧化应激代谢

在DA的代谢过程中,77%DA被星形神经胶质细胞内的单氨氧化酶B(MAO-B)所氧化,23%DA被神经元内MAO-A氧化代谢。在O2存在的情况下,此MAO-A催化DA代谢为3’4-双羟苯乙酸(DOPAC)的同时生成过氧化氢(H2O2),DOPAC在单胺氧化酶甲基转移酶的作用下代谢生成高香草酸(HVA)。在生理的条件下,DA的酶促反应代谢较快。但在氧化应激的条件下,神经细胞内的DA可通过非酶促反应来进行代谢,在铁离子的参与下,反应加快,被氧化生成醌类衍化物,并进一步形成黑色素。1、DA的氧化应激代谢28

多巴胺在神经元中的酶代谢及其代谢产物

多巴胺在神经元中的酶代谢及其代谢产物29在DA代谢过程中,产生超氧阴离子(O2-)和H2O2;此外,多巴胺又可以被代谢形成6-羟基多巴(6-hydroxyldopamine,6-OHDA),后者又可以作为单胺类神经递质的化学切割剂进一步损伤多巴胺神经元。该途经生成的H2O2通过Fenton反映,形成羟基和羟自由基。

H2O2+Fe3+OH-+·OH在DA代谢过程中,产生超氧阴离子(O2-)和H2302、铁离子参与DA的氧化应激

脑内的铁离子(Fe2+和Fe3+)主要分布在黑质、纹状体和苍白球,尤其是在黑质。在PD病人的脑内发现铁离子的含量明显升高,并呈现以下三方面的特点:①在黑质的铁离子浓度异常升高,但其它脑区并不升高;②铁离子含量升高,但铁蛋白的含量不变;③Fe3+含量升高,但Fe2+的含量不变。这些特点提示黑质铁离子的升高可能与PD的发病过程有关。

2、铁离子参与DA的氧化应激31铁离子的促进氧化应激的作用可以通过以下几条途径:⑴如前所述,加速非酶促反应的DA自身氧化生成H2O2和O2-。⑵促进H2O2和O2-形成·OH。⑶促使脂质过氧化物的分解。⑷铁离子与黑色素结合沉积于黑质,催化自由基产生。铁离子的促进氧化应激的作用可以通过以下几条途径:32

DA神经毒的氧化应激机制示意图帕金森病分析课件33由上述可以得出多巴胺引起儿茶酚胺的细胞死亡主要通过以下三方面的机制:①细胞内和细胞外的多巴胺的自身氧化产生自由基;②MAO介导的多巴胺代谢产生的过氧化氢;③多巴胺对线粒体呼吸链的直接抑制作用。由上述可以得出多巴胺引起儿茶酚胺的细胞死亡主34(三)遗传易感性参与PD发病的遗传调节因子:1、α-神经突触核蛋白(α-synuclein,α-SN):

除分布在神经突触末梢外,在神经细胞核内也有分布,因此称为神经突触核蛋白,可分为α、β和γ三种

。有几个PD家系的患者α-SN有突变位点,主要位于染色体臂的4q21-q23,呈染色体显性遗传。α-SN致蛋白空间结构改变,可引起DA神经元选择性毁损,且需要达到一定量才会发生作用。在MPTP制备的PD模型上观察到,黒质神经元上α-SN表达呈时间依赖性上调,并与DA神经元退变平行。(三)遗传易感性352、Parkin:parkin基因突变与早发性PD有关。Parkin主要位于神经元胞浆和突触中,与突触传递有关,功能与泛素样蛋白裂解有关,参与泛素-蛋白酶体复合物降解异常蛋白的功能,若此复合物的功能减退,则导致异常蛋白选择性聚集在黒质多巴胺神经元,妨碍多巴胺递质释放和运输,产生PD样症状,同时产生细胞毒性,导致细胞死亡。2、Parkin:parkin基因突变与早发性PD有关。P363、细胞色素P450同工酶:能代谢很多内外源性物质。

亚家族CYP2D6可能与PD发病有关;在肝脏MPTP通过CYP2D6的代谢形成非毒性产物,而在脑中则经MAO-B代谢形成有毒性的产物MPP+。如果细胞色素P450酶基因和阿朴脂蛋白E同时改变时,则诱导PD的发病的可能性加大。3、细胞色素P450同工酶:能代谢很多内外源性物质。37(四)线粒体功能缺陷MPTP1-甲基-4-苯基吡啶离子(MPP+)动物(特别是灵长类动物)产生类似PD的病理及临床特点

机制:阻断线粒体呼吸链复合物I

(五)兴奋性氨基酸的毒性作用

兴奋性氨基酸L-谷氨酸与PD的发病有关,主要通过N-甲基-D天冬氨酸(NMDA)起作用。MAO-B诱发(四)线粒体功能缺陷MAO-B诱发38主要机制:老龄动物神经突触线粒体内膜上的谷氨酸载体的转运活性明显谷氨酸和天冬氨酸的线粒体的内外交换发生障碍谷氨酸在细胞内大量堆积,同时神经细胞间隙的谷氨酸不能及时地被再摄取,引起NMDA型谷氨酸受体持久性激活(1)改变Ca2+、Na+、Cl-等离子的通透性,破坏细胞的生理稳态平衡,使细胞肿胀、变性和坏死;(2)诱发线粒体内自由基的生成;(3)引起线粒体肿胀和功能异常。黑质变性PD主要机制:39(六)其他1、炎症反应参与PD发病过程

PD病人和长期暴露于MPTP的黑质和纹状体有胶质增生和反应性小胶质细胞;在PD的黑质中已经观察到有胶质细胞表达的白介素、干扰素、肿瘤坏死因子α等炎症反应介质。2、细胞凋亡与PD发病

细胞凋亡参与神经细胞的发育和老化的生理和病理过程,尚无明确的证据说明凋亡是否参与PD的发病,有些现象提示凋亡可能参与PD的发病。(六)其他40

有研究表明,MPP+可诱导细胞内凋亡,而细胞凋亡因子Caspase抑制可降低MPTP的神经毒性。3、免疫异常与PD发病

PD患者的血清对大鼠中脑DA神经元有抑制作用,并呈补体依赖性的抑制效应。PD患者中多数的病人脑脊液中含有能与黒质多巴胺神经元起免疫反应的抗体,即多巴胺神经元抗体;进一步的研究发现,PD患者中有78%的病人脑脊液中含有多巴胺神经元抗体,而对照组病人的脑脊液中仅有3%的人含有多巴胺神经元抗体。

41主要临床表现主要症状静止性震颤肌强直运动迟缓姿势步态异常初发症状:震颤最多(60%~70%),步行障碍(12%)、肌强直(10%)、运动迟缓(10%)主要临床表现主要症状42帕金森震颤

多数患者以震颤为首发症状。一侧上肢远端(手指)开始,逐渐扩展到同侧下肢及对侧肢体,下颌、唇、舌及头部最后受累。静止性震颤,4~6次/秒。拇指与食指“搓丸样”(pill-rolling)动作,安静时出现。多为不对称性。情绪激动或精神紧张时加剧,睡眠中可完全消失。帕金森震颤多数患者以震颤为首发症状。一侧上肢远端(手指)开43肌强直

初期患者感到患肢运动不灵活,有僵硬或紧张的感觉,出现动作困难。对侧肢体的自主运动可诱导出肌张力的增高。“铅管样强直”、“齿轮样强直”。肌强直初期患者感到患肢运动不灵活,有僵硬或紧张的感觉,出现44运动迟缓

因肌张力增高、姿势反射障碍,使起床、翻身、步行、变换方向等运动迟缓病人有运动启动困难和动作执行困难,是病人最常见和较特殊的表现。早期以肢体远端受累对左旋多巴治疗反应好运动迟缓因肌张力增高、姿势反射障碍,使起床、翻身、步行、变45运动迟缓的具体表现一般性表现:动作启动困难自主动作变慢、幅度变小重复动作易疲劳做序列性动作困难不能同时做多个动作僵住特殊表现:解系鞋带、扣纽扣难“小写症”“面具脸”手摆动减少流涎言语减少,语音低沉、单调。运动迟缓的具体表现一般性表现:特殊表现:46运动迟缓(bradykinesia)表情肌活动少,双眼凝视,瞬目减少,呈面具脸(maskedface),流涎运动迟缓(bradykinesia)表情肌活动少,双眼凝视,47手指精细动作(扣纽、系鞋带等)困难;做序列性动作困难,不能同时做多个动作随意动作减少,始动困难手指精细动作(扣纽、系鞋带等)困难;做序列性动作困难,不能同48小写症(micrographia)小写症(micrographia)49姿势步态异常

站--屈曲体姿行--步态异常转弯--平衡障碍早期下肢拖曳;之后小步态、启动困难、行走时上肢摆动消失姿势步态异常站--屈曲体姿50屈曲体姿屈曲体姿51四、PD的诊断和治疗

诊断标准1.静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势性反射障碍;四个症状和体征中的二个。2.排除帕金森综合征

没有可以引起继发性帕金森病的病因:如脑外伤、脑血管疾病、病毒感染、金属中毒、一氧化碳中毒等。3.必要时可结合左旋多巴实验或阿朴吗啡实验。四、PD的诊断和治疗诊断标准52修订的帕金森病诊断标准:有下列表现三项以上的可以诊断:1.起病:一个或多个肢体的运动缓慢、静止性震颤。2.明显的单侧分布起病形式。3.铅管样或齿轮样强直,伴有面部、躯干或肢体的运动减少,姿势反射异常等。4.L-DOPA治疗两个月内反应良好(改善25%以上)。左旋多巴可以改善临床症状,降低死亡率,是治疗PD的金标准

修订的帕金森病诊断标准:53不支持PD诊断的症状和体征:1.下运动神经元损害。2.失用性步态障碍。3.小脑症状、意向性震颤。4.凝视麻痹。5.明显的痴呆伴轻度锥体外系症状。6.严重的自主神经功能障碍。不支持PD诊断的症状和体征:54(二)PD的治疗

1、药物治疗药物治疗是目前最常用的方法,主要针对增加多巴胺递质而改善症状:(1)左旋多巴:是数十年来最主要的治疗药物;(2)单胺氧化酶B(monoamineoxidaseB,MAO-B):抑制多巴胺的代谢;(3)多巴胺受体激动药:激活纹状体神经元上的

D1和D2多巴胺受体,增加多巴胺含量;(4)乙酰胆碱抑制药。

(二)PD的治疗552、其他正在进行临床试验的新疗法(1)多巴胺能组织移植

(2)多巴胺和去甲肾上腺素的微球体注入纹状体内,能可控地释放多巴胺;(3)神经营养因子(neurotrophicfactors,NTFs)的治疗

A:胶质源性神经营养因子(GDNF)B:脑源性神经营养因子(BDNF)

2、其他正在进行临床试验的新疗法56

GDNF和BDNF能提高多巴胺能神经元的生存能力,减少MPTP和6-羟多巴对黑质纹状体系统的损害,改善6-羟多巴所致的旋转症状。C:碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)

能提高多巴胺合成酶-酪氨酸羟化酶(TH)免疫活性细胞的数目及活性。将神经营养因子注入到黑质、纹状体或脑室内可以挽救PD患者的多巴胺能神经元,减轻黑质纹状体系统损害产生的震颤麻痹症状。GDNF和BDNF能提高多巴胺能神经元的生存能力,减573、基因治疗PD的基因治疗策略:(1)导入编码多巴胺合成酶的基因以增加多巴胺局部含量;(2)将神经营养因子基因引入到黑质和纹状体以阻止或减缓多巴胺能神经元的退变,甚至促进损伤神经元的恢复。基因导入的方式:(1)直接体内(invivo)导入:载体(2)间接体内(exvivo)导入:细胞

3、基因治疗583.1基因转移的载体,用于直接体内的表达载体载体优点缺点腺病毒载体(Ad)高滴度,外源基因容量大,不依赖细胞分裂而自然感染细胞细胞毒性大腺相关病毒载体(AAV)细胞毒性小,能有效感染神经元外源基因容量小HSV-1低细胞毒性和免疫源性,外源基因容量大有潜在致病性,用途受限3.1基因转移的载体,用于直接体内的表达载体载体优点缺点腺593.2用于间接体内的基因修饰细胞基因修饰细胞:将外源基因克隆到一个合适的载体并导入体外培养的自体或异体靶细胞内,这种细胞即是基因修饰细胞。表达载体:真核表达质粒和反转录病毒靶细胞:神经元前体细胞、原代神经元、神经胶质细胞、成纤维细胞和成肌细胞等。3.2用于间接体内的基因修饰细胞603.3神经递质替代的基因治疗将编码合成多巴胺的酪氨酸羟化酶(tyroxinehydroxylase,TH)和其他与多巴胺合成相关的酶基因引入纹状体,是目前基因治疗PD的主要策略。⑴直接体内酶替代基因治疗A:将携带TH基因的HSV-1扩增子载体或AAV载体注射到脑内,促进多巴胺合成;B:AAV同时介导TH和GTPCH-I/ADCC基因进入纹状体内,增加多巴胺含量;C:编码D2受体的腺病毒载体进入大鼠纹状体,增加D2受体的表达。3.3神经递质替代的基因治疗61⑵间接体内酶替代基因治疗间接体内方法通常先用磷酸钙转染或病毒感染的方法对靶细胞进行基因修饰,再将携带目的基因的细胞植人脑内以达到治疗目的。移植基因修饰细胞的治疗效果明显,但转移基因细胞的表达呈进行性下降,因此,长期表达是需要解决的问题。

⑵间接体内酶替代基因治疗623.4神经营养因子的基因治疗神经营养因子的在PD中的作用:A:能维持多巴胺能神经元的存活;B:促进突起生长;C:增强多巴胺神经元对多巴胺的摄取能力;D:减轻或防止多巴胺能神经元的损伤,减轻PD症状。

3.4神经营养因子的基因治疗63⑴直接体内神经营养因子基因治疗载体:Ad、AAV、HSV-1和慢病毒等病毒载体神经营养因子:最主要的是GDNFGDNF作用:防止多巴胺神经元的破坏,对黑质多巴胺能系统产生保护和修复作用,减轻PD症状。⑵间接体内神经营养因子基因治疗GDNF,BDNF,bFGF成纤维细胞、成肌细胞、星型胶质细胞基因修饰细胞黑质或纹状体分泌神经营养因子减轻PD症状反转录病毒载体⑴直接体内神经营养因子基因治疗反转录病毒载体64五、用于PD研究的动物模型(一)帕金森病动物模型的发展:19世纪50年代,Carlson,腹腔内注射利血平后,表现出了类似人类帕金森病的症状。但是该模型不同个体间差别较大,而且其病理改变与人类PD大不相同。1968,6-OHDA80年代初期,MPTP五、用于PD研究的动物模型65(二)利用6-羟多巴(6-OHDA)制备的大鼠PD模型1.6-OHDA的建模机制:

(1)黑质内的6-OHDA与DA竞争摄取位点;(2)细胞内外的氧化反应把6-OHDA分解后产生活性氧,通过MAO诱导产生H2O2;(3)直接引起线粒体功能障碍。(二)利用6-羟多巴(6-OHDA)制备的662.6-OHDA制模的方法:⑴完全损伤模型:用成年健康SD大鼠或Wistar大鼠麻醉后,固定于立体定位仪,将6-OHDA定向注射于大鼠的内侧前脑束(MedialForebrainBundle,MFB)或黑质。模型成功标准:模型制备成功后,外周注射DA能受体直接激动剂(如阿普吗啡、左旋多巴等)能诱发动物向健侧旋转,促DA释放剂如苯丙胺等能诱发动物向损伤侧旋转。2.6-OHDA制模的方法:67⑵部分损伤模型:A:小剂量6-OHDA黑质内注射;B:黑质致密部(substantianigraparscompacta,SNpc)周围注射,外侧单点注射和内外侧两点注射;C:纹状体内注射。⑵部分损伤模型:683.6-OHDA模型的行为测定与评定:大鼠PD模型制备成功的标准:注入诱导剂后,通过旋转测量仪计算30分钟内大鼠旋转的总次数,若超过平均7转/分钟,连续4周诱发旋转次数稳定,表示损毁稳定,可认为模型制备成功。完全损伤模型:可模拟晚期帕金森病病人的特征,主要用于黑质细胞移植,TH基因及胶质源性神经营养因子移植等研究。6-OHDA单侧损毁模型:用于PD的发病机制及药物疗效判定、细胞移植治疗、基因治疗和神经保护治疗等方面的研究。

3.6-OHDA模型的行为测定与评定:69(三)利用MPTP制作的帕金森病动物模型1.MPTP制模的方法

⑴.非人灵长类动物双侧PD模型;⑵.非人灵长类动物偏侧PD模型;⑶.小鼠PD模型;⑷.猫的PD模型。

(三)利用MPTP制作的帕金森病动物模型702.MPTP的制模机制:MPTP主要通过MPP+发挥作用(1)抑制线粒体的呼吸功能;(2)产生氧自由基和改变Ca2+流;使黑质神经元细胞减少。(3)低浓度的MPP+能诱发黑质细胞发生凋亡,而高浓度的MPP+则导致细胞死亡。﹜2.MPTP的制模机制:MPTP主要通过MPP+﹜713.MPTP模型的行为测定与评价:⑴.非人灵长类双侧PD动物模型:较少用⑵.非人灵长类偏侧PD动物模型:是目前建立机制、诊断和治疗等方面的研究。⑶.猫PD模型:在PD基础和临床药理研究方面具有很好的应用价值。⑷.小鼠MPTP模型:主要用于检测药物毒性机制等实验,一般不进行行为测定。3.MPTP模型的行为测定与评价:72(四)利用其它药物和方法制作的PD动物模型:

1.遗传学模型:α-神经突触核蛋白基因和Parkin基因PD动物模型。2.免疫损伤模型:将PD患者血清免疫球蛋白或免疫激活剂脂多糖(LPS)立体定向注入大鼠一侧黑质区制备PD动物模型。3.大鼠机械损伤模型:用特制的Scouten电线刀行内侧前脑束轴突切断术或中脑半切术。

(四)利用其它药物和方法制作的PD动物模型:734.其他药物模型:⑴.除草剂PD模型:某些除草剂(如百草枯)结构与MPP+相似,可用来制作PD动物模型。⑵.鱼滕酮PD模型:鱼滕酮可抑制脑组织线粒体呼吸链复合体I的活性;⑶.拟胆碱药物模型:⑷.抗DA制剂:4.其他药物模型:74Thanks!Thanks!75有人发现PD是由于中脑的黑质神经元变性所致,使纹状体系统多巴胺(DA)含量减少,而乙酰胆碱(Ach)含量则相对增高,其功能相对亢进,因而产生PD症状。有人发现PD是由于中脑的黑质神经元变性所致76概述-3神经递质:多巴胺、乙酰胆碱、GABA、5-羟色胺、去甲肾上腺素、谷氨酸、P物质、内啡肽乙酰胆碱作用亢进:运动减少、张力增高多巴胺作用亢进:运动增多、张力不全概述-3神经递质:多巴胺、乙酰胆碱、GABA、5-羟色胺、去77概述-1基底节:尾状核、壳核、苍白球、丘脑底核、黑质新纹状体:尾状核、壳核旧纹状体:苍白球豆状核:壳核、苍白球概述-1基底节:尾状核、壳核、苍白球、丘脑底核、黑质78多巴胺的合成和代谢

DADADADOPAC+H2O2.OHMAOpost-synapticreceptorL-DOPATyrosineCOMT3-MTHVA+H2O2MAOquinone+H2O2+.OHhydroquinoneDDC-多巴脱羧酶TH-酪氨酸羟化酶NQO1reuptakepre-synapticreceptorTyrosine左旋多巴VMT司吉宁SODReserpineTasmarPargylineDeprenylAmphetamineCocaineGTPBH4多巴胺受体激动剂多巴胺的合成和代谢DADADADOPAC.OHMAOpo79临床表现--一般特点症状常自一侧上肢开始---波及同侧下肢--对侧上肢及下肢,呈“N”字型进展(65%~70%)25%~30%病例自一侧下肢开始,两侧下肢同时开始者极少见临床表现--一般特点症状常自一侧上肢开始---波及同侧下肢80生化病理tyrosine→L-Dopa→DA→HVADA减少,Ach系统功能相对亢进,基底节输出过多,丘脑-皮质反馈活动受到过度抑制,其对皮质运动功能的易化作用消弱中脑-边缘系统、中脑-皮质系统的DA含量亦显著减少。DA更新率增加,DA受体失神经后超敏其他递质或神经肽改变生化病理81

左旋酪氨酸酪氨酸羟化酶

黑色素

左旋多巴脱羧酶

黑质纹状体系统

单胺氧化酶(神经元内)壳核、尾核

多巴胺

高香草酸

儿茶酚胺邻

β-羟化酶

甲基转移酶(胶质C内)

去甲肾上腺素

苦杏仁酸左旋酪氨酸82帕金森氏病和帕金森综合征的鉴别帕金森氏病和帕金森综合征不是一个概念,帕金森氏病原发于脑的黑质和黑质纹状体变性,而帕金森综合征继发于感染、中毒和脑血管疾病,患者出现了类似于帕金森病的临床表现以震颤、运动迟缓、肌张力增高、和平衡障碍为临床特征的一组疾病症候群。帕金森氏病和帕金森综合征的鉴别帕金森氏病和帕金森综合征不是一83帕金森病中国医科大学神经生物学教研室帕金森病中国医科大学84掌握内容1.概念:帕金森病;基因修饰细胞2.帕金森病的病理表现及发病的病理学基础3.基底神经节环路的调节方式4.帕金森病的发病机制掌握内容85一、定义帕金森病(Pakinson’sDisease,PD)又名震颤麻痹(paralysisagitans),由Parkinson(1817)首先描述,是一种进展缓慢,原发于黑质-纹状体通路的锥体外系变性疾病。临床上以静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态异常为主要特征。一、定义帕金森病(Pakinson’sDisease,P86临床表现肢体震颤肌强直运动迟缓姿势平衡反射消失其他症状MonographbyJamesParkinson1817临床表现MonographbyJamesParkins87流行病学PD在60岁以上人群中患病率为1000/10万,并随年龄增长而增高,两性分布差异不大是一种常见的中老年人神经系统变性疾病流行病学PD在60岁以上人群中患病率为1000/10万,并随88病理主要病理改变是含色素的黑质致密部DA能神经元变性、缺失出现症状时DA能神经元常丢失50%以上,症状明显时神经元丢失严重,残留者变性,黑色素减少以黑质、纹状体减少为主,皮层和下丘脑并不减少病理主要病理改变是含色素的黑质致密部DA能神经元变性、缺失89病理改变病理改变90PET显示PD脑内DAT功能显著降低PET显示PD脑内DAT功能显著降低91病理胞浆内出现特征性嗜酸性包涵体--Lewy小体,a-突触核蛋白是Lewy小体中重要成分类似改变也见于蓝斑、中缝核、迷走神经背核等,程度较轻

病理胞浆内出现特征性嗜酸性包涵体--Lewy小体,a-突触核92病理特点总之,典型病理特点是:进行性黑质含色素多巴胺神经元大量丧失(50%~70%)路易(Lewy)小体有a-突触核蛋白沉积病理特点总之,典型病理特点是:93病理改变a.黑质萎缩b.与正常对照比较

Parkinson病a.黑质致密部Lewy体,H&Eb.改良Bielschowsky银染技术病理改变a.黑质萎缩Parkinson病94生化病理脑内存在多条DA递质通路,最重要为黑质-纹状体通路左旋酪氨酸TH↓→L-DOPADDC↓→DA↓该通路DA神经元在黑质致密部,正常时自血流摄入左旋酪氨酸,经细胞内酪氨酸羟化酶(TH)转化为左旋多巴(L-DOPA)再经过多巴脱羧酶(DDC)转化为DADA通过黑质-纹状体束作用于壳核和尾状核细胞生化病理脑内存在多条DA递质通路,最重要为黑质-纹状体通路95LevodopaMechanismLevodopaMechanism96黑质-纹状体多巴胺系统功能紊乱,多巴胺含量显著减少(80%~99%)该生化异常与临床症状严重程度成正比PD发病的病理学基础:黑质-纹状体多巴胺能神经环路黑质-纹状体多巴胺系统功能紊乱,多巴胺含量显著减少(80%~97生化病理-基底节的神经生化解剖简图DA神经元对纹状体GABA源性递质释放起抑制作用ACh神经元对纹状体GABA源性递质释放起兴奋作用生化病理-基底节的神经生化解剖简图DA神经元对纹状体GABA98生化病理-帕金森病基底节神经生化病理学DA神经元变性(黑圈及虚线)破坏纹状体GABA神经元的多巴胺抑制与ACh兴奋的平衡净效应是增加纹状体GABA释放生化病理-帕金森病基底节神经生化病理学DA神经元变性(黑圈及99帕金森病—生化病理帕金森病—生化病理100病因及发病机制

本病病因迄今未明---原发性PD(idiopathicParkinson'sdisease)。发病确切机制还不完全清楚,20世纪80年代以后,对PD发病机制的研究有两个突破性发展:其一基底核神经回路的平衡失调成为PD发病的病理基础;其二DA氧化应激学说成为黑质部位DA神经元退化的理论基础。病因及发病机制本病病因迄今未明---原发性PD(idio101一、基底神经节环路与帕金森病锥体外系的运动调节中心区:基底神经节运动调节的关键递质:多巴胺基底神经节(basalganglia)包括:纹状体(striaturn,corpusstriaturn)、黑质(substantianigra,SN)、丘脑底核和杏仁核。

一、基底神经节环路与帕金森病102基底神经节的主要功能:控制肢体肌张力,全身运动协调,维持姿势调节反射和下运动神经元的反射控制基底神经节损害:肌张力不全-运动增多综合征或肌张力增高-运动减少综合征基底神经节的主要功能:控制肢体肌张力,全身运动协调,维持姿势103

基底神经节接受来自大脑皮层有关运动区的传入冲动,基底神经节的传出冲动又通过丘脑返回皮质的特定区域,构成了5条不同通路的皮质-基底节-丘脑-皮质反馈的神经环路。

基底神经节环路的调节方式:直接通路;间接通路;黑质-纹状体多巴胺通路。

104基底核调节运动的神经回路基底核调节运动的神经回路105(一)直接通路皮层谷氨酸能神经元纹状体GABA神经元释放GABA递质苍白球GABA神经元丘脑对谷氨酸神经元抑制作用谷氨酸释放增加皮层运动神经元活性增加。(二)间接通路皮层谷氨酸能神经元纹状体GABA神经元释放GABA递质苍白球GABA神经元丘脑底核的谷氨酸能神经元纤维投射到苍白球的神经兴奋性苍白球的GABA神经元释放增加丘脑谷氨酸能神经元兴奋性降低皮层运动兴奋抑制减弱兴奋抑制抑制(一)直接通路兴奋抑制减弱兴奋抑制抑制106(三)黑质-纹状体多巴胺通路直接环路:D1受体介导的,GABA/肽类神经递质(SP)/强啡肽(DYN)参与的调节环路,起兴奋调节效应。间接环路:D2受体介导的,GABA/脑啡肽(ENK)/神经营养素(NT)参与的调节环路,起去抑制调节效应。二者易化运动效果,相互协调作用,平衡锥体外系运动功能。

(三)黑质-纹状体多巴胺通路107TDopamine:InhibitoryAch:ExcitatoryGABA:InhibitoryDAneurongeneratedTDopamine:InhibitoryDAneuron108三、PD的发病机制

(一)环境因素与PD发病参与PD发病的物质:(1)N-甲基氨基-L-丙氨酸(L-BMMA)(2)长期接触铜、锰、铁、铅或长期暴露于杀虫剂

(3)N-甲基1,2,3,6四氢吡啶(N-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tet-rahydro-pyridine,MPTP)三、PD的发病机制109(二)多巴胺(DA)的氧化应激学说与PD发病脑内生成的自由基可以攻击脑内的多巴胺神经元,使之产生神经细胞的退化性病理变化。氧化应激损伤是黑质多巴胺神经元死亡的主要原因,导致氧化应激损伤增高的可能原因:①外源性毒物的侵入;②DA的氧化应激代谢;③神经黑色素的存在;④清除自由基的能力不全。(二)多巴胺(DA)的氧化应激学说与110

1、DA的氧化应激代谢

在DA的代谢过程中,77%DA被星形神经胶质细胞内的单氨氧化酶B(MAO-B)所氧化,23%DA被神经元内MAO-A氧化代谢。在O2存在的情况下,此MAO-A催化DA代谢为3’4-双羟苯乙酸(DOPAC)的同时生成过氧化氢(H2O2),DOPAC在单胺氧化酶甲基转移酶的作用下代谢生成高香草酸(HVA)。在生理的条件下,DA的酶促反应代谢较快。但在氧化应激的条件下,神经细胞内的DA可通过非酶促反应来进行代谢,在铁离子的参与下,反应加快,被氧化生成醌类衍化物,并进一步形成黑色素。1、DA的氧化应激代谢111

多巴胺在神经元中的酶代谢及其代谢产物

多巴胺在神经元中的酶代谢及其代谢产物112在DA代谢过程中,产生超氧阴离子(O2-)和H2O2;此外,多巴胺又可以被代谢形成6-羟基多巴(6-hydroxyldopamine,6-OHDA),后者又可以作为单胺类神经递质的化学切割剂进一步损伤多巴胺神经元。该途经生成的H2O2通过Fenton反映,形成羟基和羟自由基。

H2O2+Fe3+OH-+·OH在DA代谢过程中,产生超氧阴离子(O2-)和H21132、铁离子参与DA的氧化应激

脑内的铁离子(Fe2+和Fe3+)主要分布在黑质、纹状体和苍白球,尤其是在黑质。在PD病人的脑内发现铁离子的含量明显升高,并呈现以下三方面的特点:①在黑质的铁离子浓度异常升高,但其它脑区并不升高;②铁离子含量升高,但铁蛋白的含量不变;③Fe3+含量升高,但Fe2+的含量不变。这些特点提示黑质铁离子的升高可能与PD的发病过程有关。

2、铁离子参与DA的氧化应激114铁离子的促进氧化应激的作用可以通过以下几条途径:⑴如前所述,加速非酶促反应的DA自身氧化生成H2O2和O2-。⑵促进H2O2和O2-形成·OH。⑶促使脂质过氧化物的分解。⑷铁离子与黑色素结合沉积于黑质,催化自由基产生。铁离子的促进氧化应激的作用可以通过以下几条途径:115

DA神经毒的氧化应激机制示意图帕金森病分析课件116由上述可以得出多巴胺引起儿茶酚胺的细胞死亡主要通过以下三方面的机制:①细胞内和细胞外的多巴胺的自身氧化产生自由基;②MAO介导的多巴胺代谢产生的过氧化氢;③多巴胺对线粒体呼吸链的直接抑制作用。由上述可以得出多巴胺引起儿茶酚胺的细胞死亡主117(三)遗传易感性参与PD发病的遗传调节因子:1、α-神经突触核蛋白(α-synuclein,α-SN):

除分布在神经突触末梢外,在神经细胞核内也有分布,因此称为神经突触核蛋白,可分为α、β和γ三种

。有几个PD家系的患者α-SN有突变位点,主要位于染色体臂的4q21-q23,呈染色体显性遗传。α-SN致蛋白空间结构改变,可引起DA神经元选择性毁损,且需要达到一定量才会发生作用。在MPTP制备的PD模型上观察到,黒质神经元上α-SN表达呈时间依赖性上调,并与DA神经元退变平行。(三)遗传易感性1182、Parkin:parkin基因突变与早发性PD有关。Parkin主要位于神经元胞浆和突触中,与突触传递有关,功能与泛素样蛋白裂解有关,参与泛素-蛋白酶体复合物降解异常蛋白的功能,若此复合物的功能减退,则导致异常蛋白选择性聚集在黒质多巴胺神经元,妨碍多巴胺递质释放和运输,产生PD样症状,同时产生细胞毒性,导致细胞死亡。2、Parkin:parkin基因突变与早发性PD有关。P1193、细胞色素P450同工酶:能代谢很多内外源性物质。

亚家族CYP2D6可能与PD发病有关;在肝脏MPTP通过CYP2D6的代谢形成非毒性产物,而在脑中则经MAO-B代谢形成有毒性的产物MPP+。如果细胞色素P450酶基因和阿朴脂蛋白E同时改变时,则诱导PD的发病的可能性加大。3、细胞色素P450同工酶:能代谢很多内外源性物质。120(四)线粒体功能缺陷MPTP1-甲基-4-苯基吡啶离子(MPP+)动物(特别是灵长类动物)产生类似PD的病理及临床特点

机制:阻断线粒体呼吸链复合物I

(五)兴奋性氨基酸的毒性作用

兴奋性氨基酸L-谷氨酸与PD的发病有关,主要通过N-甲基-D天冬氨酸(NMDA)起作用。MAO-B诱发(四)线粒体功能缺陷MAO-B诱发121主要机制:老龄动物神经突触线粒体内膜上的谷氨酸载体的转运活性明显谷氨酸和天冬氨酸的线粒体的内外交换发生障碍谷氨酸在细胞内大量堆积,同时神经细胞间隙的谷氨酸不能及时地被再摄取,引起NMDA型谷氨酸受体持久性激活(1)改变Ca2+、Na+、Cl-等离子的通透性,破坏细胞的生理稳态平衡,使细胞肿胀、变性和坏死;(2)诱发线粒体内自由基的生成;(3)引起线粒体肿胀和功能异常。黑质变性PD主要机制:122(六)其他1、炎症反应参与PD发病过程

PD病人和长期暴露于MPTP的黑质和纹状体有胶质增生和反应性小胶质细胞;在PD的黑质中已经观察到有胶质细胞表达的白介素、干扰素、肿瘤坏死因子α等炎症反应介质。2、细胞凋亡与PD发病

细胞凋亡参与神经细胞的发育和老化的生理和病理过程,尚无明确的证据说明凋亡是否参与PD的发病,有些现象提示凋亡可能参与PD的发病。(六)其他123

有研究表明,MPP+可诱导细胞内凋亡,而细胞凋亡因子Caspase抑制可降低MPTP的神经毒性。3、免疫异常与PD发病

PD患者的血清对大鼠中脑DA神经元有抑制作用,并呈补体依赖性的抑制效应。PD患者中多数的病人脑脊液中含有能与黒质多巴胺神经元起免疫反应的抗体,即多巴胺神经元抗体;进一步的研究发现,PD患者中有78%的病人脑脊液中含有多巴胺神经元抗体,而对照组病人的脑脊液中仅有3%的人含有多巴胺神经元抗体。

124主要临床表现主要症状静止性震颤肌强直运动迟缓姿势步态异常初发症状:震颤最多(60%~70%),步行障碍(12%)、肌强直(10%)、运动迟缓(10%)主要临床表现主要症状125帕金森震颤

多数患者以震颤为首发症状。一侧上肢远端(手指)开始,逐渐扩展到同侧下肢及对侧肢体,下颌、唇、舌及头部最后受累。静止性震颤,4~6次/秒。拇指与食指“搓丸样”(pill-rolling)动作,安静时出现。多为不对称性。情绪激动或精神紧张时加剧,睡眠中可完全消失。帕金森震颤多数患者以震颤为首发症状。一侧上肢远端(手指)开126肌强直

初期患者感到患肢运动不灵活,有僵硬或紧张的感觉,出现动作困难。对侧肢体的自主运动可诱导出肌张力的增高。“铅管样强直”、“齿轮样强直”。肌强直初期患者感到患肢运动不灵活,有僵硬或紧张的感觉,出现127运动迟缓

因肌张力增高、姿势反射障碍,使起床、翻身、步行、变换方向等运动迟缓病人有运动启动困难和动作执行困难,是病人最常见和较特殊的表现。早期以肢体远端受累对左旋多巴治疗反应好运动迟缓因肌张力增高、姿势反射障碍,使起床、翻身、步行、变128运动迟缓的具体表现一般性表现:动作启动困难自主动作变慢、幅度变小重复动作易疲劳做序列性动作困难不能同时做多个动作僵住特殊表现:解系鞋带、扣纽扣难“小写症”“面具脸”手摆动减少流涎言语减少,语音低沉、单调。运动迟缓的具体表现一般性表现:特殊表现:129运动迟缓(bradykinesia)表情肌活动少,双眼凝视,瞬目减少,呈面具脸(maskedface),流涎运动迟缓(bradykinesia)表情肌活动少,双眼凝视,130手指精细动作(扣纽、系鞋带等)困难;做序列性动作困难,不能同时做多个动作随意动作减少,始动困难手指精细动作(扣纽、系鞋带等)困难;做序列性动作困难,不能同131小写症(micrographia)小写症(micrographia)132姿势步态异常

站--屈曲体姿行--步态异常转弯--平衡障碍早期下肢拖曳;之后小步态、启动困难、行走时上肢摆动消失姿势步态异常站--屈曲体姿133屈曲体姿屈曲体姿134四、PD的诊断和治疗

诊断标准1.静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势性反射障碍;四个症状和体征中的二个。2.排除帕金森综合征

没有可以引起继发性帕金森病的病因:如脑外伤、脑血管疾病、病毒感染、金属中毒、一氧化碳中毒等。3.必要时可结合左旋多巴实验或阿朴吗啡实验。四、PD的诊断和治疗诊断标准135修订的帕金森病诊断标准:有下列表现三项以上的可以诊断:1.起病:一个或多个肢体的运动缓慢、静止性震颤。2.明显的单侧分布起病形式。3.铅管样或齿轮样强直,伴有面部、躯干或肢体的运动减少,姿势反射异常等。4.L-DOPA治疗两个月内反应良好(改善25%以上)。左旋多巴可以改善临床症状,降低死亡率,是治疗PD的金标准

修订的帕金森病诊断标准:136不支持PD诊断的症状和体征:1.下运动神经元损害。2.失用性步态障碍。3.小脑症状、意向性震颤。4.凝视麻痹。5.明显的痴呆伴轻度锥体外系症状。6.严重的自主神经功能障碍。不支持PD诊断的症状和体征:137(二)PD的治疗

1、药物治疗药物治疗是目前最常用的方法,主要针对增加多巴胺递质而改善症状:(1)左旋多巴:是数十年来最主要的治疗药物;(2)单胺氧化酶B(monoamineoxidaseB,MAO-B):抑制多巴胺的代谢;(3)多巴胺受体激动药:激活纹状体神经元上的

D1和D2多巴胺受体,增加多巴胺含量;(4)乙酰胆碱抑制药。

(二)PD的治疗1382、其他正在进行临床试验的新疗法(1)多巴胺能组织移植

(2)多巴胺和去甲肾上腺素的微球体注入纹状体内,能可控地释放多巴胺;(3)神经营养因子(neurotrophicfactors,NTFs)的治疗

A:胶质源性神经营养因子(GDNF)B:脑源性神经营养因子(BDNF)

2、其他正在进行临床试验的新疗法139

GDNF和BDNF能提高多巴胺能神经元的生存能力,减少MPTP和6-羟多巴对黑质纹状体系统的损害,改善6-羟多巴所致的旋转症状。C:碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)

能提高多巴胺合成酶-酪氨酸羟化酶(TH)免疫活性细胞的数目及活性。将神经营养因子注入到黑质、纹状体或脑室内可以挽救PD患者的多巴胺能神经元,减轻黑质纹状体系统损害产生的震颤麻痹症状。GDNF和BDNF能提高多巴胺能神经元的生存能力,减1403、基因治疗PD的基因治疗策略:(1)导入编码多巴胺合成酶的基因以增加多巴胺局部含量;(2)将神经营养因子基因引入到黑质和纹状体以阻止或减缓多巴胺能神经元的退变,甚至促进损伤神经元的恢复。基因导入的方式:(1)直接体内(invivo)导入:载体(2)间接体内(exvivo)导入:细胞

3、基因治疗1413.1基因转移的载体,用于直接体内的表达载体载体优点缺点腺病毒载体(Ad)高滴度,外源基因容量大,不依赖细胞分裂而自然感染细胞细胞毒性大腺相关病毒载体(AAV)细胞毒性小,能有效感染神经元外源基因容量小HSV-1低细胞毒性和免疫源性,外源基因容量大有潜在致病性,用途受限3.1基因转移的载体,用于直接体内的表达载体载体优点缺点腺1423.2用于间接体内的基因修饰细胞基因修饰细胞:将外源基因克隆到一个合适的载体并导入体外培养的自体或异体靶细胞内,这种细胞即是基因修饰细胞。表达载体:真核表达质粒和反转录病毒靶细胞:神经元前体细胞、原代神经元、神经胶质细胞、成纤维细胞和成肌细胞等。3.2用于间接体内的基因修饰细胞1433.3神经递质替代的基因治疗将编码合成多巴胺的酪氨酸羟化酶(tyroxinehydroxylase,TH)和其他与多巴胺合成相关的酶基因引入纹状体,是目前基因治疗PD的主要策略。⑴直接体内酶替代基因治疗A:将携带TH基因的HSV-1扩增子载体或AAV载体注射到脑内,促进多巴胺合成;B:AAV同时介导TH和GTPCH-I/ADCC基因进入纹状体内,增加多巴胺含量;C:编码D2受体的腺病毒载体进入大鼠纹状体,增加D2受体的表达。3.3神经递质替代的基因治疗144⑵间接体内酶替代基因治疗间接体内方法通常先用磷酸钙转染或病毒感染的方法对靶细胞进行基因修饰,再将携带目的基因的细胞植人脑内以达到治疗目的。移植基因修饰细胞的治疗效果明显,但转移基因细胞的表达呈进行性下降,因此,长期表达是需要解决的问题。

⑵间接体内酶替代基因治疗1453.4神经营养因子的基因治疗神经营养因子的在PD中的作用:A:能维持多巴胺能神经元的存活;B:促进突起生长;C:增强多巴胺神经元对多巴胺的摄取能力;D:减轻或防止多巴胺能神经元的损伤,减轻PD症状。

3.4神经营养因子的基因治疗146⑴直接体内神经营养因子基因治疗载体:Ad、AAV、HSV-1和慢病毒等病毒载体神经营养因子:最主要的是GDNFGDNF作用:防止多巴胺神经元的破坏,对黑质多巴胺能系统产生保护和修复作用,减轻PD症状。⑵间接体内神经营养因子基因治疗GDNF,BDNF,bFGF成纤维细胞、成肌细胞、星型胶质细胞基因修饰细胞黑质或纹状体分泌神经营养因子减轻PD症状反转录病毒载体⑴直接体内神经营养因子基因治疗反转录病毒载体147五、用于PD研究的动物模型(一)帕金森病动物模型的发展:19世纪50年代,Carlson,腹腔内注射利血平后,表现出了类似人类帕金森病的症状。但是该模型不同个体间差别较大,而且其病理改变与人类PD大不相同。1968,6-OHDA80年代初期,MPTP五、用于PD研究的动物模型148(二)利用6-羟多巴(6-OHDA)制备的大鼠PD模型1.6-OHDA的建模机制:

(1)黑质内的6-OHDA与DA竞争摄取位点;(2)细胞内外的氧化反应把6-OHDA分解后产生活性氧,通过MAO诱导产生H2O2;(3)直接引起线粒体功能障碍。(二)利用6-羟多巴(6-OHDA)制备的1492.6-OHDA制模的方法:⑴完全损伤模型:用成年健康SD大鼠或Wistar大鼠麻醉后,固定于立体定位仪,将6-OHDA定向注射于大鼠的内侧前脑束(MedialForebrainBundle,MFB)或黑质。模型成功标准:模型制备成功后,外周注射DA能受体直接激动剂(如阿普吗啡、左旋多巴等)能诱发动物向健侧旋转,促DA释放剂如苯丙胺等能诱发动物向损伤侧旋转。2.6-OHDA制模的方法:150⑵部分损伤模型:A:小剂量6-OHDA黑质内注射;B:黑质致密部(substantianigraparscompacta,SNpc)周围注射,外侧单点注射和内外侧两点注射;C:纹状体内注射。⑵部分损伤模型:1513.6-OHDA模型的行为测定

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