補(bǔ)體C3基因敲除對MPTP致小鼠多巴胺能神經(jīng)元損傷的影響及低劑量γ射線照射對多巴胺能神經(jīng)元的保護(hù)作用.pdf

1、帕金森病(PD)是一種以震顫、肌肉僵直、運(yùn)動遲緩等一系列癥狀為臨床特征的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病[1]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)神經(jīng)變性疾病(如AD)中，發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)炎癥反應(yīng)在其病理發(fā)生中的重要性，炎癥反應(yīng)引起的繼發(fā)損傷及這種損傷在PD病理進(jìn)展中的作用逐漸引起人們的重視[2]。免疫機(jī)制在神經(jīng)退行性疾病(如PD)中的作用，已經(jīng)成為一個重要的研究領(lǐng)域[3]。 補(bǔ)體系統(tǒng)是天然免疫系統(tǒng)的重要組成部分，在機(jī)體抗感染免疫中發(fā)揮重要作用。PD發(fā)生中

2、存在補(bǔ)體活化：PD發(fā)生過程中產(chǎn)生的C反應(yīng)蛋白[4]以及凋亡或壞死的神經(jīng)元[4]均可活化腦內(nèi)補(bǔ)體系統(tǒng)。尸檢資料也顯示，PD患者腦內(nèi)的Lewy小體中存在C3d、C4d、C7、C9等補(bǔ)體活化產(chǎn)物的沉積[5]。Defazio[6]曾報(bào)道補(bǔ)充兔血清后，滅活了補(bǔ)體活性的PD患者血清可溶破大鼠中腦原代培養(yǎng)細(xì)胞，揭示補(bǔ)體系統(tǒng)可能通過這一機(jī)制介導(dǎo)DA神經(jīng)元損傷。但目前仍缺乏PD患者腦內(nèi)補(bǔ)體溶破多巴胺神經(jīng)元的直接證據(jù)，更缺乏整體動物水平上，補(bǔ)體系統(tǒng)的綜合作

3、用結(jié)果。 已有研究證實(shí)，低劑量全身照射在視神經(jīng)損傷及脊髓撞傷動物模型中均對神經(jīng)元有保護(hù)作用。低劑量γ射線照射預(yù)處理動物后，會引起穩(wěn)態(tài)驅(qū)動的T細(xì)胞增殖(homeostasis-drivenproliferationofTcells)[7]。而最近的一則報(bào)道發(fā)現(xiàn)，自身抗原刺激產(chǎn)生的T細(xì)胞在SNpc聚集后，會保護(hù)黑質(zhì)紋狀體神經(jīng)元不受MPTP損傷的影響[8]。然而，目前仍無直接證據(jù)提示低劑量全身γ射線照射對MPTP誘發(fā)的SNpc變性是否

4、有保護(hù)作用。 本研究首先利用C3基因敲除小鼠建立MPTP損傷黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元的PD模型，運(yùn)用HPLC和免疫組織化學(xué)方法，在生化水平和細(xì)胞水平觀察C3基因敲除對MPTP誘發(fā)的DA神經(jīng)元損傷的影響，并觀察了C3在MPTP損傷后黑質(zhì)紋狀體通路恢復(fù)過程中的作用；同時在已經(jīng)建立的MPTP模型中，觀察了低劑量全身γ射線照射對DA神經(jīng)元的保護(hù)作用，并觀察了射線對MPTP誘發(fā)的膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)的影響，旨在揭示其作用機(jī)制。 主要結(jié)果：

5、 1.在一次性皮下注射MPTP急性損傷模型中，不同劑量的對照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在40mg/kg組及60mg/kg組，野生型小鼠死亡率很低，但C3基因敲除小鼠則會在12h內(nèi)出現(xiàn)很高的死亡率，在這之后則不會出現(xiàn)死亡。這提示，C3基因敲除小鼠對MPTP的外周毒性敏感性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于野生型小鼠，C3可能與機(jī)體對MPTP的敏感性關(guān)系很密切。 2.在MPTP損傷多巴胺神經(jīng)元的急性模型和亞急性模型中，MPTP均可顯著降低紋狀體內(nèi)DA及DOPAC，HVA水平，

6、以DA的降低最明顯，急性損傷較亞急性損傷對DA水平的影響更大，但并未發(fā)現(xiàn)C3基因敲除組和野生型組之間的明顯差異；對中腦的免疫組化染色發(fā)現(xiàn)：MPTP急性損傷未能引起SNpc內(nèi)TH陽性神經(jīng)元數(shù)量的顯著降低，而亞急性損傷模型則能造成SNpc內(nèi)TH神經(jīng)元數(shù)量的明顯減少；無論在急性損傷組或亞急性損傷組，都未發(fā)現(xiàn)C3基因敲除組和野生組之間明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 3.在MPTP急性損傷后的恢復(fù)過程中發(fā)現(xiàn)：14d后即可觀察到DA及其代謝產(chǎn)物水平的恢

7、復(fù)，隨著時間點(diǎn)的延長，恢復(fù)越來越明顯，在60d，DA和DOPAC的水平分別達(dá)到正常對照的30％±9％和59％±4％，而且，在30d可以觀察到DOPAC水平的顯著升高，甚至高于正常對照。MPTP損傷后及恢復(fù)中DA，DOPAC及HVA水平，在C3基因敲除和野生型組未發(fā)現(xiàn)顯著差異。 4.3.5Gy照射組與未照射組相比，MPTP造成的DA及其產(chǎn)物損失明顯減輕，但在5.5Gy照射組未發(fā)現(xiàn)同樣的效果。輻射對正常小鼠SNpc內(nèi)TH陽性神經(jīng)元數(shù)

8、量影響不顯著。對TH陽性神經(jīng)元進(jìn)行量化分析，未發(fā)現(xiàn)放射對MPTP引起的TH陽性神經(jīng)元數(shù)量減少產(chǎn)生顯著的影響。輻射本身對小膠質(zhì)細(xì)胞和星形細(xì)胞膠質(zhì)的形態(tài)影響不大，對MPTP注射組活化小膠質(zhì)細(xì)胞和星形細(xì)胞膠質(zhì)的數(shù)量影響也不大。 主要結(jié)論： 1.雄性C3基因敲除小鼠對MPTP外周毒性的敏感性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于野生型對照。 2.在MPTP損傷多巴胺神經(jīng)元的急性模型和亞急性模型中，C3基因敲除和野生型組之間無顯著差異；所用品系小鼠SN

9、pc內(nèi)的DA神經(jīng)元對MPTP急性損傷不敏感，但對MPTP的亞急性損傷敏感。 3.在MPTP急性損傷后的恢復(fù)過程中，C3基因敲除和野生型組的DA及其代謝產(chǎn)物恢復(fù)速度無顯著差異。 4.低劑量全身輻射對MPTP介導(dǎo)的紋狀體多巴胺能神經(jīng)纖維變性具有保護(hù)作用，但未發(fā)現(xiàn)輻射對MPTP誘發(fā)的SNpc多巴胺神經(jīng)元數(shù)量減少及膠質(zhì)反應(yīng)的影響。 這些新發(fā)現(xiàn)表明，雖然對PD患者的許多研究提示補(bǔ)體系統(tǒng)參與了其病理發(fā)生，但C3作為補(bǔ)體系統(tǒng)的