纹状体定向注射TaClo介导的大鼠行为学改变及其黑质中cox-2的表达

摘要

研究背景：帕金森病(parkinson disease，PD)是一种神经变性所致的运动障碍性疾病，其症状严重程度与黑质多巴胺能神经元的损伤相关，目前几乎没有一种药物可以有效抑制帕金森病的病理进程。其病因目前不清，环境毒物可能是其主要病因。有机溶剂作为一种环境毒物广泛存在于工作场所及周围环境中，帕金森病与暴露于各种溶剂中有关，尤其是TCE（Tri chloro ethylene，TCE）。TCE是一种常用的工业溶剂，并且是水合氯醛的前体物质，在环境中广泛存在。有关研究表明，长期暴露于TCE可导致帕金森病的临床症状，并在动物实验中观察到黑质多巴胺能神经元的减少，其作用机制可能是通过TCE的代谢产物TaClo(1-trichloro methyl-1，2，3，4-tetrahydro-beta-carboline，TaClo)介导的。纹状体定向注射是近几年出现的帕金森病建模方法，药物可通过轴突运输至黑质从而引起黑质的病理改变，究竟TaClo纹状体注射可否导致帕金森病行为学改变国内外尚未见文献报道。炎症反应是否在此过程中发挥作用尚无定论。国内外目前无采用脑立体定向注射技术研究TaClo多巴胺能神经毒性作用的文献，并且国内尚无有关TaClo的动物实验研究。本研究通过脑立体定向注射技术将TaClo注射至大鼠纹状体，进而探讨其多巴胺能神经毒性作用机制是否与cox-2(cyclooxygenase-2，COX-2)表达有关。
　　目的：研究Wistar大鼠纹状体定向注射TaClo后其行为学改变及黑质中cox-2的表达及其意义。
　　方法：采用立体定向注射技术将溶于聚乙二醇(poly ethylene glycol，PEG)的TaClo(4μl，2.5μg/μl)分4个点注射到大鼠纹状体，对照组注射PEG。于注射后7d、14d、21d、28d比较两组大鼠日平均饮水量，采用自发活动视频分析系统比较两组大鼠活动总时间、活动总路程及活动轨迹的差异，取脑用于cox-2组织化学染色。
　　结果：实验组大鼠纹状体注射TaClo后逐渐开始出现PD行为表现，并且饮水减少。实验组大鼠日饮水量少于对照组(t=4.831，p=0.017)。实验组大鼠平均活动路程明显少于对照组(t=14.317，p=0.000)。两组大鼠平均活动时间无差异(t=1.151，p=0.268)。活动轨迹显示实验组大鼠随时间推移，活动减少，并且活动区域趋向于中间位置。实验组大鼠黑质致密区有大量胞浆呈现棕褐色的cox-2阳性神经细胞（主要为小胶质细胞），cox-2表达于神经细胞（主要为小胶质细胞）胞浆中，染色阳性的神经细胞（小胶质细胞）细胞轮廓及其胞核清晰可见;对照组黑质致密区仅见极少棕褐色cox-2阳性细胞（主要为小胶质细胞），对照组黑质致密区cox-2阳性细胞数目明显少于实验组(P＜0.05)。另外，实验组黑质致密区的非cox-2阳性细胞（主要为黑质致密区多巴胺能神经元和星形胶质细胞）明显少于对照组(P＜0.05)。
　　结论：环境神经毒物TCE的代谢产物TaClo可以导致PD的行为学改变，其机制是通过cox-2介导的黑质的炎症反应从而导致PD。