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研究背景:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种以中脑黑质致密部(substantia nigra pars compacta,SNpc)内多巴胺能神经元进行性地变性死亡为主要特点的疾病,并伴有异常α突触核蛋白(α-synuclein)的大量聚集。目前治疗PD常用的左旋多巴替代疗法可以缓解症状,但不良反应多,且无法阻止或延缓疾病的发展。因此我们需要探寻一种对多巴胺能神经元具有保护作用的药物。PD的病因及发病机理极为复杂,研究表明内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)、线粒体损伤、自噬等过程均参与其中。众多实验发现,在PD的体内外模型中均存在自噬障碍、ERS的过度激活,以及α-synuclein的异常聚集甚至翻译后修饰,从而加速多巴胺能神经元的凋亡。Apelin是一种神经内分泌肽,血管紧张素1型受体相关蛋白(putative receptor protein related to the angiotensin receptor AT1,APJ)为其受体。Apelin/APJ系统在皮层、海马、下丘脑、中脑黑质和纹状体(striatum,STR)等部位均有分布,且在很多中枢神经系统疾病中发挥重要的作用。在本课题中,我们利用1-甲基-4-苯基-1,2,4,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin,MPTP)构建 PD 动物模型,探讨 Apelin-36 的神经保护作用及其可能的机制,从而为治疗PD的新型药物研发提供理论依据。目的:本研究从自噬、内质网应激等方面探讨Apelin-36在MPTP诱导的PD小鼠模型中的神经保护作用。研究方法:本实验选取9-11周雄性C57BL/6小鼠(体重23-27g),先使之适应一周,将小鼠随机分为对照组(腹腔注射生理盐水连续5天,利用ALZET微渗透压泵黑质定位注射生理盐水连续7天)、Apelin-36组(腹腔注射生理盐水连续5天,利用ALZET微渗透压泵黑质定位注射Apelin-36连续7天)、MPTP组(腹腔注射MPTP连续5天,利用ALZET微渗透压泵黑质定位注射生理盐水连续7天)和Apelin-36+MPTP组(腹腔注射MPTP连续5天,利用ALZET微渗透压泵黑质定位注射Apelin-36连续7天)。MPTP的剂量为25mg/kg/天,Apelin-36的剂量为0.5μg/只/天。我们通过疲劳转棒实验检测小鼠运动能力;利用免疫组化检测黑质部位的TH+神经元;利用免疫印迹法(Westernblot)检测黑质部位的TH、APJ、自噬相关蛋白(LC3B和p62)、α-synuclein以及ERS相关蛋白(GRP78、CHOP、p-IRE1α、p-ASK1和p-JNK)的表达量;利用免疫荧光双染检测黑质多巴胺神经元内ERS标志蛋白(GRP78和CHOP)的表达量。研究结果:1.疲劳转棒实验结果显示,与对照组相比,MPTP组的小鼠在转棒仪上运动的时间明显减少;而Apelin-36能够显著延长MPTP诱导的PD模型小鼠在转棒仪上运动的时间。2.与对照组相比,MPTP组的小鼠黑质部位APJ的表达量显著降低;而黑质内注射Apelin-36显著升高了经MPTP处理的小鼠黑质部位APJ的表达量。3.免疫组化结果显示,与对照组相比,经MPTP处理的小鼠黑质部位TH+神经元明显减少、Western blot结果显示黑质部位TH的表达量明显下降;而Apelin-36显著减轻了 MPTP导致的黑质部位的TH+神经元的丢失、升高了黑质部位TH的表达量。4.与对照组相比,经MPTP处理的小鼠黑质部位LC3B-II与LC3B-I的比值显著降低、p62的表达量显著升高;Apelin-36显著提升了经MPTP处理的小鼠黑质部位LC3B-II与LC3B-I的比值、降低了 p62的表达量。5.与对照组相比,经MPTP处理的小鼠黑质部位α-synuclein的表达量显著升高;Apelin-36显著降低了经MPTP处理的小鼠黑质部位α-synuclein的表达量。6.与对照组相比,经MPTP处理的小鼠黑质部位GRP78、CHOP、p-IRE1α、p-ASK1和p-JNK表达量显著升高,利用免疫荧光技术将GRP78和CHOP分别与TH共定位显示GRP78和CHOP在多巴胺神经元内的表达量显著升高;Apelin-36显著降低了经MPTP处理的小鼠黑质部位GRP78、CHOP、p-IRE1α、p-ASK1和p-JNK的表达量,免疫荧光结果显示GRP78和CHOP在多巴胺神经元内的表达量也显著降低。结论:自噬和ERS参与了 Apelin-36在MPTP诱导的帕金森病模型小鼠中的神经保护作用。