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目的:帕金森病(parkinson’s disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,多发于中老年。中脑黑质多巴胺(dopamine,DA)能神经元的变性死亡以及残存神经元胞质内嗜酸性包涵体,即路易小体(Lewy body)的出现是PD突出的病理改变。患者的临床表现主要为静止性震颤、运动迟缓、肌强直等一系列运动障碍。随着如今社会老龄化,PD的发病率逐年上升,给患者和社会造成极大的负担。然而目前常用的治疗药物效果较为有限,因此研究和开发防治PD药物具有非常重要的意义。本研究拟用MPP~+(1-Methyl-4-Phenylpyridinium,1-甲基-4苯基吡啶离子)诱导SH-SY5Y细胞损伤模型以及MPTP(1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶)诱导小鼠帕金森病模型,探讨一种活性多肽对PD的神经保护作用及具体的作用机制,为PD的治疗提供理论依据。方法:本研究以MPP~+诱导SH-SY5Y细胞损伤建立PD细胞模型,以C57BL雄性小鼠腹腔注射MPTP建立PD动物模型,阐明活性多肽对PD的神经保护作用及相关机制。细胞实验:用不同浓度多肽预处理SH-SY5Y细胞24 h,然后加入MPP~+(4 mmol/L)损伤细胞24 h。MTT法检测细胞的存活率;Hoechst33258荧光染色观察细胞核形态的变化;流式细胞术和DCFH-DA染色检测细胞内活性氧的生成;Annexin-V/PI双染检测细胞的凋亡率;JC-1染色检测线粒体膜电位的变化;试剂盒检测MDA、SOD、GR、GSH-Px的水平。动物实验:将C57BL雄性小鼠随机分为对照组,MPTP(30 mg/kg)模型组,多肽组(25、50 mg/kg)。通过悬挂实验、爬杆实验、旷场实验进行行为学检测;采用ELISA检测各组小鼠中脑组织及血清炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的水平;试剂盒检测小鼠中脑组织中MDA、SOD、GR、GSH-Px的水平;免疫组化法和Western blot检测中脑黑质区酪氨酸羟化酶(TH)的表达;Western blot检测小胶质细胞激活的标志物-离子钙接头蛋白分子1(Iba-1);Western blot检测凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Caspase-3、PARP、Cyto-c的表达;NF-κB介导的炎症相关蛋白iNOS、COX-2、TNF-α、IL-1β的表达以及Nrf2抗氧化通路相关蛋白HO-1、NQO1的表达。结果:细胞实验:MTT检测结果显示多肽PP-1预处理24 h后,在浓度为50、100μmol/L时,可以明显抑制MPP~+诱导的SH-SY5Y细胞的存活率的降低;Hoechst 33258染色结果显示MPP~+处理后细胞核呈致密浓染,核碎裂,而多肽预处理可以明显改善细胞核的凋亡状态;流式细胞术和DCFH-DA染色结果显示多肽可以降低MPP~+诱导的ROS的过度生成;Annexin-V/PI双染结果显示MPP~+损伤后,细胞凋亡率增加,而多肽预处理组可以降低细胞凋亡率;线粒体膜电位检测结果显示多肽可以抑制MPP~+导致的线粒体膜电位的降低;MPP~+处理后导致MDA含量增加,SOD、GR、GSH-Px活性降低,而多肽预处理能明显改善这些指标,从而减弱MPP~+造成的氧化应激损伤。动物实验:动物行为学检测结果显示多肽PP-1能够改善PD样小鼠的运动障碍,具体表现为在悬挂实验中可提高小鼠的抓握能力,爬杆实验中减少小鼠完成爬杆所需时间,旷场实验中总路程以及进入中央区域次数都有一定的增加;ELISA检测结果表明多肽可以抑制PD样小鼠炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的增加;氧化应激相关指标结果显示多肽减弱MPTP诱导的PD小鼠MDA水平的增加,增加了SOD、GR,GSH-Px的活性;免疫组化检测结果表明,与模型组相比,多肽处理组TH阳性细胞数增加,表明多肽能抑制MPTP诱导的PD小鼠多巴胺能神经元的损伤;Western blot结果显示模型组Iba-1表达上升,而多肽可以抑制Iba-1蛋白的表达,提示多肽可以抑制小胶质细胞的激活;Western blot检测相关蛋白结果显示多肽处理组可抑制凋亡蛋白的表达,激活Nrf2途径,抑制NF-κB炎症通路。结论:细胞实验表明多肽可以抑制MPP~+诱导的SH-SY5Y细胞损伤,改善氧化应激、抑制细胞凋亡、稳定线粒体膜电位。动物实验表明多肽可以改善MPTP诱导的PD小鼠行为学障碍,保护PD小鼠多巴胺神经元。其机制具体表现为抑制PD小鼠中脑黑质区TH阳性细胞的减少;减少细胞凋亡,抑制促凋亡蛋白Bax的表达,促进抗凋亡蛋白Bcl-2的表达;改善中脑氧化应激水平,激活Nrf2途径,促进下游抗氧化蛋白的表达;抑制中脑组织和血清中炎症因子的表达,抑制NF-κB活化,进而抑制其下游促炎因子和促炎蛋白酶的表达。综上所述,多肽对MPTP/MPP~+诱导的PD模型具有神经保护作用,其机制与抗凋亡、改善氧化应激、抑制炎症反应有关。