论文部分内容阅读
前言: 帕金森病(parkinsons disease,PD)是发生在中老年常见的神经系统退行性疾病,主要病变在黑质纹状体通路,显微镜下可见黑质致密部(substantia nigra pars compacta,SNpc)大量多巴胺能(dopaminergic,DA-ergic)神经元凋亡,残留的神经元细胞胞浆中圆形嗜酸性路易小体(Lewy bodies,LBs)形成。环境毒素在该病发病过程中起重要作用。1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP)是公认的可致PD的环境毒素,作用机制比较明确。百草枯(paraquat,PQ)是农村地区广泛使用的除草剂之一,化学结构与MPTP活性产物1-甲基-4-苯基吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyridiniumion,Mpp+)相似,大量研究表明PQ暴露可能是一个导致PD的危险因素。在PQ致PD机制研究过程中,PQ诱导的动物模型已显示出其独特的作用,可在PQ诱导的啮齿类动物模型SNpc观察到典型的帕金森样改变。PQ诱导小鼠产生的效果与PQ的浓度、给药方式、PQ暴露时间相关,有些小组建立的PQ小鼠模型最初出现行为学异常、可观察到SNpc DA-ergic神经元明显减少,而有些小组的研究并未观察到上述结果,PQ暴露对小鼠SNpc DA-ergic神经元的选择性损害作用有待进一步研究。本研究将PQ腹腔注射于小鼠体内,应用自主活动测定的方法检测小鼠的运动功能,应用ELISA方法对小鼠血液中PQ进行定性分析,应用免疫组织化学染色和实时定量PCR(real time-PCR,RT-PCR)技术检测小鼠SNpc酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)蛋白和mRNA表达的变化情况,验证PQ对SNpc DA-ergic神经元的选择性损害作用,同时也为法医学鉴定中PQ对中脑毒理作用机制的阐明提供依据。 材料与方法: 8周龄健康C57BL/6雄鼠20只,体重20g~30g,按体重随机分为两组:给药组12只,对照组8只。给药组小鼠按10mg/kg剂量腹腔注射PQ,对照组小鼠腹腔注射相应量生理盐水,每周2次,共6周。停药后第二天,应用自主活动测定的方法检测两组小鼠的运动功能。之后,将两组小鼠麻醉后断头处死,收集每只小鼠血清,用于ELISA检测;剥离整个脑组织,分离左右半脑,右半脑用于苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色、免疫组织化学染色检测,左半脑中脑用于RT-PCR检测。应用ELISA方法对两组小鼠血清中PQ进行定性分析。应用免疫组织化学染色方法检测两组小鼠TH蛋白表达的变化情况,选取每只小鼠SNpc典型部位连续5张切片,显微镜200×下,计数每张切片中可看到细胞核的TH阳性细胞数,5张切片的阳性细胞平均数为该小鼠SNpc的TH阳性细胞数;显微镜630×下拍照,应用Image-Pro Plus 6.0软件检测每张切片中TH的光密度值,5张切片的TH光密度值的平均值为该小鼠SNpcTH光密度值。应用RT-PCR检测两组小鼠SNpc TH mRNA表达的变化情况。测得的数据用均数±标准差((x)±s)表示,用PASW Statistics 18进行独立样本t检验分析,以P<0.05为差异有统计学意义。 结果: 1、在整个6周暴露过程中,同对照组小鼠相比,PQ组小鼠体重未出现明显变化。 2、自主活动测定实验显示,同对照组小鼠相比,PQ组小鼠跨格数减少26%,差异具有统计学意义,站立次数减少37%,差异无统计学意义。 3、ELISA结果显示,PQ组血清中可检测到百草枯,同对照组小鼠相比,光密度值差异具有统计学意义。 4、免疫组织化学结果显示,PQ组小鼠SNpc DA-ergic神经元细胞核固缩、浓染,神经纤维走行紊乱,同对照组小鼠相比,DA-ergic神经元密度降低,数量减少13%,差异有统计学意义。 5、免疫组织化学结果显示,同对照组小鼠相比,PQ组小鼠SNpc DA-ergic神经元内TH蛋白分布不均,表达量显著下降,差异有统计学意义。 6、RT-PCR结果显示,同对照组小鼠相比,PQ组小鼠SNpc DA-ergic神经元内THmRNA表达量显著下降,差异有统计学意义。 结论: 1、PQ暴露可致C57BL/6小鼠出现类帕金森病症状,引起SNpc DA-ergic神经元数量减少,TH蛋白及mRNA表达水平降低。 2、依据本研究中PQ暴露小鼠所观察到的SNpc DA-ergic神经元的改变,可以考虑将这一动物模型用于后续相关实验研究中。 3、本研究应用ELISA方法检出血清中的PQ,对法医学鉴定中PQ中毒诊断可起到提示作用。