背景：帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种常见的中枢神经系统的老年变性疾病。以静止性震颤、强直、运动徐缓、步态不稳等为临床特点,并以黑质纹状体多巴胺能神经元变性缺失及残存的细胞胞浆中出现路易小体(Lewy bidoes, LBs)为病理特点。S100B蛋白为一种酸性钙结合蛋白,其作为脑内特异蛋白,主要由星型胶质细胞合成,通过参与信号传递而发挥广泛的生物学活性。生理浓度下它可促进神经元发育和损伤修复。而在各种原因的脑损伤中,反应性的星型胶质细胞增殖和活化,导致大量S100B的生成,高浓度的S100B蛋白对中枢神经系统具有毒性作用,可通过引起钙超载、升高一氧化氮(nitric oxide,NO)浓度、促使神经纤维缠结等途径诱导细胞凋亡。目前研究发现,S100B在脑血管疾病、颅脑损伤、中枢神经系统炎症、唐氏综合征(Down’s syndrome)、阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease, AD)等疾病中表达升高,并与神经症状的严重程度呈正比,而其与PD之间的关系国内外则较少进行研究。为此,我们构建了脑组织特异表达S100B的转基因小鼠,并在此基础之上,从①S100B对与运动协调能力有关的基底节神经环路中多巴胺受体及相关神经递质的影响；②S100B与PD相关蛋白a-synuclein的相互作用两方面来研究S100B在PD发生发展中的作用机制,为发现PD的发病机制和探索更好的治疗方法提供新的方向。方法：将hS100B基因插入PDGF启动子下游,构建转基因表达载体,通过显微注射法建立S100B转基因小鼠。PCR法鉴定转基因鼠的基因型,Western blot检测基因表达水平,免疫组化法鉴定人S100B在小鼠脑组织中的表达情况。Rota-rod实验、RT-PCR、Western blot、HPLC-荧光法分别对S100B转基因、S100B基因敲除(knockout, KO)小鼠和阴性对照组的运动协调能力；脑组织中多巴胺D1受体(dopamine D1 receptor, D1DR),D2受体(D2DR),G蛋白偶联受体激酶(G protein-coupled receptor kinase, GRK) 2和5,酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)和磷酸化的TH (Ser19、31、40位点)表达情况；多巴胺生成代谢途径中酪氨酸(Tyrosine, Tyr)、多巴(dioxyphenylalanine, DOPA)、多巴胺(dopamine, DA)、高香草酸(homovanillic acid, HVA),5-羟色胺生成代谢途径中色氨酸(Tryptophane, Trp)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、5-羟基吲哚乙酸(5-hydroxyindoleacetic acid,5-HIAA)的含量进行测定。Rota-rod实验、ELISA、免疫组化双染色法分别检测a-synuclein A53T转基因PD小鼠模型和阴性对照组运动协调能力及S100B在小鼠脑组织中的表达情况。进一步将S100B和a-synuclein A53T转基因小鼠进行杂交构建S100Bxa-synuclein A53T双转基因小鼠,HE染色、免疫双荧光、Western blot分别检测S100B×a-synucleinA53T双转基因小鼠、a-synuclein A53T转基因小鼠和野生型小鼠脑组织中Lewy小体的形成、泛素化a-synuclein的聚集状态和硝基化的a-synuclein、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)、环氧化酶-2(Cyclooxygenase-2, Cox-2)、TH的表达情况。结果：①建立了2个品系的脑组织特异表达S100B转基因小鼠。S100B蛋白主要表达于小鼠大脑皮质、海马区及中脑星形胶质细胞和少突胶质细胞的胞核和胞浆。②S100B转基因小鼠与阴性对照鼠相比,运动协调能力在3月龄和6月龄时分别下降39.1%和48.2%,呈明显的进行性降低；脑组织中D2DR、GRK2 mRNA和蛋白表达降低；Serl9和Ser40位点磷酸化的TH表达升高,其调控的DOPA、DA及其代谢产物HVA生成增多。5-HT含量明显降低,其代谢产物5-HIAA未见明显改变。HVA/DA和5-HIAA/5-HT比值升高,说明S100B转基因小鼠脑内单胺类神经递质DA和5-HT代谢增强。S100B KO小鼠与阴性对照组相比,各检测指标未见明显异常。③α-synuclein A53T转基因PD小鼠模型与阴性对照鼠相比,运动协调能力在3月、6月、9月和12月龄时分别下降20.8%,43.3%,50.7%和63.3%,呈明显的进行性降低。S100B在9月龄和12月龄a-synuclein A53T转基因小鼠脑组织中的表达升高,并伴有纹状体区S100B阳性的星形胶质细胞的增多。④我们进一步构建了S100B×a-synuclein A53T双转基因小鼠,在双转基因、a-synuclein A53T转基因和野生型小鼠脑组织中均未检测到典型Lewy小体的形成,但多巴胺神经元胞浆内泛素化的a-synuclein在野生型小鼠是均匀着色,a-synuclein A53T转基因小鼠则有少许颗粒状聚集,而在双转基因小鼠这种颗粒状的聚集更加明显。与a-synuclein A53T转基因和野生型小鼠相比,双转基因小鼠脑组织中iNOS、硝基化的a-synuclein、Cox-2的表达升高。结论：S100B转基因小鼠出现进行性运动协调能力的障碍,是PD小鼠的主要行为学改变,并伴有脑组织中D2DR、GRK2表达的降低及DA、5-HT神经递质代谢紊乱,氧化应激的产生。a-synuclein A53T通过促进脑组织中星形胶质细胞的增殖和活化而导致S100B分泌的增多,而S100B的过表达又可加重a-synuclein A53T转基因小鼠脑组织中多巴胺神经元胞浆内泛素化a-synuclein的异常聚集,从而形成PD发生发展过程中的恶性循环。因此,S100B很可能是参与PD发生发展的一重要蛋白,抑制其过表达有可能为临床PD的治疗提供新的研究思路和方向。