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目的:帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是第二大常见神经退行性疾病,主要临床表现是步态迟缓、姿态不稳、静止性震颤、肌僵直等运动症状以及嗅觉障碍、快速动眼睡眠行为障碍等非运动症状。主要病理特征为黑质致密部多巴胺能神经元的退行性病变和特异性铁沉积。研究显示,嗅觉障碍是PD早期发病的重要标志之一,75-90%的PD患者有不同程度的嗅觉障碍嗅上皮中的嗅觉感知神经元因直接暴露于外部环境毒素中,使得连接的嗅球容易引发炎症。经鼻给药可能避开血脑屏障,直接进入脑内。但经鼻给铁后,铁如何进入脑内以及能否到达黑质,并造成黑质中铁沉积及多巴胺能神经元损伤以及小胶质细胞是否参与铁沉积过程需要进一步实验探讨。方法:本研究建立经鼻给铁模型小鼠,利用枸橼酸铁胺（Ferric ammonium citrate,FAC）,鼻内滴注,双侧鼻孔交替给药（200mg/k）,对照组给予等量的生理盐水,隔天一次,给药时长为两次、一周、两周、三周和六周。应用嗅觉检测实验测试小鼠的嗅觉功能,应用步态分析、爬杆、转棒实验测试小鼠的运动功能;采用免疫印迹法检测酪氨酸羟化酶（Tyrosine hydroxylase,TH）、轻链铁蛋白、Alpha-突触核蛋白（α-synuclein,α-syn）蛋白表达水平变化;应用免疫荧光方法检测黑质致密带TH阳性神经元数目及IBA-1（小胶质细胞标志物）阳性细胞数目;应用Perl’s-DAB方法检测黑质、苍白球、背侧纹状体等脑区的铁沉积情况;应用铁试剂盒检测脑脊液中铁含量。结果:1.C57BL/6小鼠经鼻给予FAC,两周时,FAC组爬杆时间增加,差异有统计学意义。三周时,FAC组爬杆时间增加明显;步态分析结果显示FAC组小鼠右前肢、左后肢摆动速度降低;前肢最大接触面积,脚印面积,平均强度均出现下降;左前肢步长降低;前肢脚间横向距离增大,行走循环时间延长;左侧肢体站立时长延长;支撑方式发生改变。嗅觉检测结果显示,六周时,FAC组在旧垫料中的累计停留时间累计停留降低。结果提示FAC处理两周后,小鼠开始出现运动障碍;六周后,造成小鼠嗅觉功能减退。2.经鼻给予FAC,两次后嗅球内轻链铁蛋白表达升高60%,TH表达出现下降20.8%,差异有统计学意义;一周后,轻链铁蛋白表达升高105%,TH表达下降25%;三周后,轻链铁蛋白表达升高151%,TH表达下降63%;六周后,轻链铁蛋白表达升高245%,TH表达下降86%;FAC处理三周等待六周后,轻链铁蛋白表达升高135%,TH表达下降48%,α-syn表达水平升高72%;FAC处理三周等待九周后,轻链铁蛋白表达升高39.6%,TH表达下降38%,α-syn表达水平升高432%。结果提示,经鼻给予FAC两次后,嗅球内出现铁沉积及多巴胺能神经元损伤,随着FAC处理时间延长,铁沉积加重,多巴胺能神经元损伤加剧。停止FAC处理后,铁沉积水平和多巴胺神经元损伤水平能够得到缓解,但此时嗅球内α-syn表达水平继续上调。3.经鼻给予FAC一周后,外侧苍白球、腹侧苍白球内铁阳性细胞数目没有明显差异;两周后,外侧苍白球、腹侧苍白球内铁阳性细胞数目,与对照组相比,分别增多29%、28%,差异有统计学意义;三周后,外侧苍白球铁阳性细胞数目增多90.2%,腹侧苍白球增多40.6%。Pearson相关性分析结果显示,外侧苍白球铁阳性细胞数目与爬杆实验中下杆时间存在显著的正相关关系（P=0.0008）。背侧纹状体铁阳性细胞数目在一周、二周、三周、六周时均未出现明显变化。结果提示,经鼻给予FAC两周,苍白球内铁阳性细胞数目增多;三周后,苍白球内铁阳性细胞数目明显增多。4.经鼻给予FAC三周后,脑脊液中铁含量上升;黑质区铁阳性细胞数目及TH阳性细胞数目与对照组相比均未出现明显变化;随后等待九周后,黑质区铁阳性细胞数目增多67.5%,TH阳性细胞数目降低26.7%,差异有统计学意义;FAC处理六周后,黑质区铁阳性细胞数目增多77.6%,致密带背外侧TH阳性细胞数目下降40.2%,Pearson相关性分析结果显示,黑质区铁阳性细胞数目与嗅觉实验中旧垫料累计停留时间存在显著的负相关关系（P=0.0032）,IBA-1阳性细胞数目增多,差异有统计学意义;结果提示经鼻给予FAC六周后,可造成小鼠黑质区明显铁沉积及多巴胺神经元损伤,小胶质细胞激活。5.应用PLX5622（Csf1r抑制剂,清除脑内小胶质细胞,工作浓度为1200ppm）,清除小胶质细胞后,同时给予FAC鼻内滴注六周后,结果显示,PLX5622能够减轻经鼻给予FAC引起的嗅觉及运动功能降低,而不能够改善经鼻给予FAC引起的嗅球内铁沉积水平及多巴胺能神经元损伤水平,但能够有效阻断经鼻给予FAC引起的苍白球内铁阳性细胞数目增多,以及黑质区的铁阳性细胞数目增多及TH阳性细胞数目下降。结果提示,小胶质细胞可能参与苍白球及黑质区铁沉积过程。结论:经鼻给予FAC两次后可造成嗅球内铁沉积及多巴胺能神经元损伤,两周后可造成运动功能障碍;外侧苍白球、腹侧苍白球脑区铁阳性细胞数目增加,三周后脑脊液中铁含量上升,六周后嗅觉功能障碍,黑质区出现明显铁沉积及多巴胺神经元损伤。应用PLX5622后,能够恢复运动行为障碍及嗅觉功能减退,能够阻断经鼻给予FAC引发的苍白球及黑质区铁沉积。结果提示,经鼻给铁能够造成黑质区多巴胺能神经元损伤,小胶质细胞可能参与苍白球及黑质区铁沉积。本实验建立经鼻给铁小鼠模型,探讨经鼻给予FAC造成的黑质致密带多巴胺能神经元损伤作用及损伤机制,研究结果为PD黑质区特异性铁沉积及多巴胺能神经元损伤提供了新的证据。