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研究背景:帕金森病(PD)是一种神经退行性疾病,其显著的病理特点之一是黑质密质部大量的多巴胺能神经元的缺失。DEC1是一种碱性螺旋环螺旋蛋白(BHLH)转录因子,它在小鼠中的同源基因被称为Stra13,而在大鼠中被称为Sharp2。DEC1参与了机体各种生物学现象,比如神经元的生成。肝X受体β(LXRβ)是核受体超家族基因的一名成员,而且LXRβ选择性的在中枢神经系统中表达,对于整个生命中大脑皮层的发生以及多巴胺能神经元的生存都是具有重要意义的。目的:整体和细胞水平研究DEC1在帕金森病发生发展中的作用。方法:1.利用野生型和MPTP诱导的帕金森病模型小鼠进行对比,并结合DEC1基因敲除小鼠进行整体动物的研究;2.利用免疫组织化学法研究Stra13(DEC1)和LXRβ在野生型小鼠和帕金森病模型小鼠中脑多巴胺能神经元的表达情况,以及DEC1基因敲除小鼠中多巴胺能神经元损伤情况,和多巴胺能神经元LXRβ的表达情况;3.培养SH-SY5Y细胞,给予两个浓度的MPP+刺激,检测DEC1和LXRβ及下游靶基因的蛋白表达水平;4.培养SH-SY5Y细胞,进行DEC1过表达实验和DEC1过表达加给药实验,检测LXRβ及下游靶基因的蛋白表达水平;5.培养SH-SY5Y细胞,在基础状态和过表达DEC1的情况下分别给予4个浓度的MPP+刺激,检测MPP+对细胞存活率和凋亡情况的影响;6.MPTP诱导的帕金森病模型小鼠,整体情况下检测Stra13和LXRβ的蛋白表达水平;7.培养原代小鼠的原代星形胶质细胞,给予两个浓度的MPP+神经毒素刺激,检测Stra13和LXRβ的蛋白表达水平。结果:1.野生型小鼠中脑多巴胺能神经元中能检测到Stra13、LXRβ的表达;2.MPTP诱导的帕金森病模型小鼠,免疫荧光双染结果显示中脑区多巴胺能神经元较野生型小鼠相比呈现缺失状况,而且Stra13和LXRβ在该区多巴胺能神经元中的表达量也明显下降;分离中脑组织,Western blot实验结果:TH的表达量下降约50%(P<0.05),中脑组织中Stra13和LXRβ蛋白水明显增高。由于脑组织中胶质细胞的数量和体积远远大于神经元细胞,中脑多巴胺能神经元Stra13表达降低,猜测在中脑胶质细胞中Stra13表达增加;3.与野生型小鼠比较,DEC1基因敲除小鼠中脑多巴胺能神经元损伤情况严重,神经元数目明显减少;LXRβ在多巴胺能神经元的表达量也显著下降;4.SH-SY5Y细胞,MPP+可剂量依赖性地降低DEC1的表达量,当浓度达到100μM时,约下降50%(P<0.01);LXRβ以及下游的ABCG1、ABCG5、ABCG8表达量也均以剂量依赖的形式下降;与DEC1表达降低呈正相关。其结果与整体结果一致;5.SH-SY5Y细胞,过表达DEC1之后,LXRβ及其靶基因ABCG1、ABCG5、ABCG8的蛋白水平的上调,而给予MPP+处理后,可明显降低DEC1表达,同时过表达DEC1可以对MPP+所导致的LXRβ、ABCG1、ABCG5、ABCG8的蛋白水平的下调产生部分逆转作用;MPP+对SH-SY5Y细胞生长有抑制作用,当浓度达到400μM时,细胞抑制率约为40%(P<0.001),但是过表达DEC1能明显减轻MPP+所致神经元损伤,当浓度达到400μM时,细胞抑制率降低至约25%(P<0.01);MPP+对SH-SY5Y细胞有促凋亡作用,而过表达DEC1可以减轻MPP+对多巴胺能神经元造成的损伤;6.Stra13在原代小鼠星形胶质细胞中表达,MPP+可剂量依赖地上调Stra13的表达量,当浓度为100μM时,Stra13约上调1倍(P<0.001);与此同时,MPP+也同样剂量依赖性地增加LXRβ的蛋白水平;结果与整体结果一致;结论:DEC1在对于神经毒素(MPP+/MPTP)的反应性,在中脑TH神经元和星形胶质细胞中存在差异;DEC1对LXRβ以及下游一些ABC转运体有调节作用;DEC1(Stra13)可能在帕金森病的发生和发展过程中发挥一定作用。具体机制有待深入探讨。