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背景: 多系统萎缩(multiple system atrophy,MSA)是一种原因不明的、少见的、致命的迟发性神经系统变性病,目前尚无有效的治疗方法。其临床症状主要表现为自主神经功能障碍、左旋多巴非敏感性帕金森症状及小脑性共济失调,常以某一系统损害为突出表现,伴随其他症状的相互叠加组合。迄今为止,MSA的发病机制仍然不明。MSA与帕金森病(Parkinsons disease,PD),路易体痴呆(dementia with Lewy bodies,DLB),单纯性自主神经功能障碍(pure autonomic failure,PAF)等具有共同的病理特征,即错误折叠的α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)在神经系统中的异常沉积并在细胞内形成包涵体,这类疾病统称为α-突触核蛋白病。细胞及动物模型研究发现α-syn蛋白异构体可以像“朊蛋白”一样,诱导正常的α-syn蛋白异常折叠,形成包涵体,并在细胞间播散。因此,有学者提出α-syn阳性包涵体在中枢神经系统的形成及播散可能是α-突触核蛋白病共有的病理机制。临床统计学资料显示,大约65%的MSA患者的泌尿障碍出现时间早于运动障碍,且男性患者勃起功能障碍通常是首发症状,早于泌尿症状出现。MSA病程初期尿频、尿失禁的发生率为88%-100%,男性性功能障碍发生率为74%-84%。MSA的病理改变波及范围广泛,神经系统少突胶质细胞内存在α-syn阳性包涵体是其特征性病变。MSA患者尸检发现,除了在尾状核、壳核、苍白球、黑质、桥脑核、小脑浦肯野细胞等部位能测到α-syn阳性包涵体外,在导水管周围灰质(periaqueductal gray matter,PAG)、脑桥排尿中枢(pontinemicturition center,PMC)、L6-S1阶段骶副交感核(sacralparasympathetic nucleus,SPN)、脊髓中间外侧核(intermediolateral column,IML)、L6脊髓前角腹外侧Onuf核等泌尿生殖相关自主神经传导通路中也检测到α-syn阳性包涵体的存在,这可能是导致MSA患者早期出现泌尿生殖功能障碍的原因。因此,我们推测α-syn阳性包涵体可能从膀胱逼尿肌神经末梢沿泌尿生殖相关自主神经通路逆行播散至大脑导致MSA症候群。 目的: 本实验通过构建转基因小鼠模型,研究α-syn阳性包涵体是否可以沿泌尿生殖相关自主神经通路逆行播散至大脑,模拟MSA患者的自主神经功能障碍及运动障碍,并进一步探讨MSA可能的发病机制。 方法: 1.本研究收集了MSA患者8例,PD及进行性核上性麻痹(Progressive supranuclear palsy,PSP)患者各6例,以及正常对照组6例,收集其膀胱逼尿肌标本,通过免疫组织化学染色的方法检测其是否有病理性α-syn沉积。 2.制备α-syn纤维体,并通过透射电镜鉴定其形态。 3.建立转基因小鼠模型,将α-syn纤维体注射至小鼠膀胱逼尿肌,通过免疫组织化学染色、双重免疫荧光标记评估α-syn阳性包涵体的形成及播散情况,通过肛周肌电图、尿动力学检测、行为学测试评估小鼠的自主神经功能及运动功能改变。 结果: 1.病人标本免疫组织化学染色显示病理性α-syn存在于MSA患者的膀胱逼尿肌神经末梢中,而PD、PSP及正常对照的逼尿肌中不存在。 2.小鼠模型组织学结果显示,转基因小鼠的逼尿肌注射α-syn纤维体后,在小鼠的泌尿生殖自主神经通路上检测到α-syn阳性包涵体的沉积。 3.小鼠模型行为学结果显示,实验组小鼠早期就能检测肛周肌电图异常及尿动力学异常,随后出现运动表型。 结论: 1.在转基因小鼠模型中,α-syn阳性包涵体可以沿泌尿生殖相关自主神经通路逆行播散至大脑。 2.在转基因小鼠模型中,α-syn阳性包涵体沿泌尿生殖相关自主神经通路的播散模拟了MSA患者自主神经功能障碍及运动障碍。