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左旋多巴诱发的异动症(Levodopa-induced dyskinesias,LID)是由于帕金森病患者长期服用左旋多巴药物,在治疗的后期中枢神经调节紊乱而导致的运动障碍表现。LID患者的基底神经节调节网络随着治疗进程而产生病理改变,其中五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)神经调节的变化起到了关键作用。5-HT神经元胞体主要集中于中缝核(raphe nuclei,RN)内,神经纤维广泛分布,其胞体和末梢可以吸收外源左旋多巴药物并转化为多巴胺(Dopamine,DA)。但5-HT细胞缺乏自我调节机制来控制DA的释放和清除。在胞内积累的多巴胺经代谢形成醌类物质、3,4-二羟基苯丙烯酸或过氧化氢等,这些毒性物质破坏色氨酸羟化酶等重要的关键酶,损伤中缝核团并引起5-HT细胞死亡。因此,找到一种保护5-HT细胞免受DA代谢物损伤的方法是预防LID发病的一个重要途径。醌氧化还原酶1(NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1,NQO1)是活性醌类化合物及其衍生物的解毒酶。NQO1对醌类化合物的还原,阻止了活性半醌自由基和ROS的形成,也使细胞免受氧化损伤破坏。萝卜硫素(Sulforaphane,SFN)是一种重要的解毒酶诱导剂,通过激活Nrf2/ARE元件促进Ⅱ相解毒酶表达,能提升NQO1的表达量,目前被广泛运用在神经衰退性疾病研究中。但SFN对LID的相关研究很少,动物模型上的实验案例几乎没有。因此,本研究以动物实验为主,通过短期醌毒性实验和长期异动症模型实验,检测了SFN对LID的作用效果,并通过与高表达NQO1转基因鼠的对照实验,探究SFN效果与其诱导高表达NQO1的相关性。同时,通过对关键蛋白的分析,进一步了解LID与5-HT系统的相关性及其分子机制。实验小鼠分为野生型WT组、注射SFN(5 mg/kg)的SF组、高表达NQO1的两个株系转基因鼠T27、T56组。论文的实验工作和主要结果如下:(1)运用Western blotting和ELISA分析NQO1蛋白表达和酶活力,结果显示,与WT组相比,T27组、T56组、SF组的中脑NQO1蛋白表达上升具有明显差异(P<0.05);全脑NQO1酶活力显著提高(P<0.001);(2)氢醌急性毒性实验中,用相同剂量的氢醌给小鼠灌胃,结果显示,SF组、T27和T56组的小鼠存活时间更长。提取小鼠脑干区域的蛋白和肝脏蛋白,NBT法检测蛋白醌化含量发现,SF组和T27、T56组小鼠的醌含量都显著低于WT组(P<0.05)。(3)运用6-羟多巴单侧损伤手术构建帕金森病模型,对建模成功的小鼠持续进行左旋多巴给药,构建异动症模型。经过定期的行为学评分统计,T27和T56组小鼠异动症得分显著低于WT组(P<0.05,P<0.01),SF组在左旋多巴给药初期无显著差异,在给药的后期,表现明显的LID缓解效果(P<0.05)。上述行为学测定显示,高表达NQO1对LID具有预防作用。(4)提取各组异动症小鼠中脑和纹状体脑区的蛋白,利用Western blotting分析5-HT受体亚型5-HT1AR和色氨酸羟化酶(TPH)的表达量,显示该两种蛋白在SF组的表达都显著高于WT组(P<0.05),在T27和T56组也有显著和极显著上升(P<0.001)。通过免疫组化分析中缝核脑切片,在SF、T27、T56组中TPH阳性细胞密度明显高于WT组(P<0.05,P<0.01)。结果显示高表达NQO1在左旋多巴给药过程中对5-HT神经细胞具有保护作用,这可能是预防LID的重要机制之一。综上所述,萝卜硫素SFN作为NQO1的诱导剂,通过促进高活性的NQO1表达进而提升神经元的抗醌毒性作用。在异动症动物模型体内,高表达的NQO1可以保护5-HT神经元免受醌化损伤,有助于预防左旋多巴长期给药诱导的后期运动障碍(LID)发生,这为PD的治疗策略提供了有价值的参考。