背景帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是第二大神经退行性疾病,发病机制可能与细胞凋亡、氧化应激、和神经炎症等有关。神经炎症在其中扮演着重要的角色。其中,T细胞免疫越来越受到人们的关注。程序性细胞死亡蛋白1（Programmed cell death protein 1,PD-1,也称CD279或PDCD1）属于I型跨膜蛋白,由PDCD1基因编码,含有288个氨基酸,其与配体结合后,可抑制T细胞炎性活动。有报道发现PDCD1基因多态性与免疫系统疾病发病有关,但在帕金森病中尚未见报道。此外,有研究发现敲除PDCD1基因后可引起小鼠脑多巴胺含量减少,但PD-1在帕金森病中的作用及其机制仍需进一步的探索。方法课题临床实验设计病例对照研究,探讨PDCD1基因单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）与帕金病患病风险的相关性。基础实验采用1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP）构建帕金森病的MPTP慢性模型小鼠（腹腔注射,25mg/kg/次,每周两次,共五周）,取材检测小鼠中脑PD-1表达情况。为探讨PD-1在PD中的作用,我们构建过表达PDCD1的腺相关病毒（Adeno-associated virus,AAV）,通过脑立体定位注射至小鼠双侧中脑黒质部位,表达成功后构建MPTP慢性模型,后对小鼠进行悬挂实验、爬杆实验和滚轴实验等相关行为学检测,取材小鼠脑进行蛋白质印迹（Western blot,WB）、免疫组化和免疫荧光实验。此外,采用MPTP慢性模型小鼠,应用抗PD-1中和抗体,取材小鼠脑进行WB、免疫组化和免疫荧光实验。为探讨其中机制,采用过表达PDCD1的MPTP慢性小鼠模型,取材小鼠脾脏进行流式细胞检测分析,取材小鼠脑进行非靶向代谢组学检测分析。结果PDCD1基因多态性检测分析发现位点rs2227981的CC基因型在帕金森病的频率显著高于对照组。基础研究发现MPTP慢性模型小鼠中脑PD-1表达较对照组显著降低。与MPTP慢性模型小鼠相比,过表达PDCD1的MPTP小鼠悬挂实验评分和滚轴实验停留时间明显增加、且爬杆实验所用时间显著缩短,小鼠纹状体和中脑多巴胺能神经元标志物酪氨酸羟化酶（Tyrosine hydroxylase,TH）表达丢失减少。应用中和抗体阻断PD-1作用后,小鼠纹状体和中脑TH表达丢失增加。过表达PDCD1后,小鼠中脑PD-1配体（Programmed cell death 1 ligand,PD-L）1表达上调,而PD-L2表达水平无明显改变;流式细胞检测分析小鼠脾脏辅助性T（Helper T,Th）1细胞比例下降,而CD3+CD8+T、CD3+CD4+T、Th17和调节性T（Regulatory T,Treg）细胞比例无明显变化;非靶向代谢组学检测分析MPTP慢性模型小鼠脑代谢发生异常,其中糖酵解代谢产物3-磷酸甘油酸含量明显降低、1-磷酸葡萄糖含量明显升高,上调PD-1表达水平后3-磷酸甘油酸含量显著升高、1-磷酸葡萄糖含量显著降低。结论本研究设计病例对照研究,发现PDCD1基因位点rs2227981的CC基因型与帕金森病的患病风险相关。后开展帕金森病小鼠体内实验,阐述了PD-1对帕金森病中多巴胺能神经元的影响:PD-1可能通过与PD-L1结合发挥作用,干扰小鼠外周T细胞免疫,减少Th1细胞浸润至脑内,从而减缓纹状体和黒质多巴胺能神经元的变性丢失以及改善小鼠运动障碍。此外,PD-1还可能通过增强糖酵解影响帕金森病多巴胺能神经元的变性死亡。本课题对帕金森病发生发展的研究和治疗的指导有一定的参考意义。