底丘脑核在帕金森病左旋多巴治疗相关运动障碍产生中的作用

左旋多巴替代疗法仍是目前帕金森病(PD)最有效的临床治疗方法，但多数患者在长期接受该疗法后会出现致残性的左旋多巴治疗相关的运动障碍（LID），其产生机制不明。临床和动物实验发现，底丘脑核(STN)高频电刺激(HFS)可以部分缓解LID，提示STN参与LID的产生。本研究拟以已成功建立的PD及LID的大鼠模型为对象：1.采用行为学方法观察各组大鼠整体运动行为的差异；2.通过在体和离体电生理记录观察各组大鼠STN神经元单位放电、局部电位和突触后电位，及STN内HFS对电活动的影响；3.使用高压液相色谱在线递质测量和功能影像学等方法观察各组大鼠STN内代谢和递质水平的不同；4.应用分子生物学技术观察各组大鼠STN内各类递质受体蛋白空间和数量表达及磷酸化水平的差别。以期从整体、核团、细胞和分子水平阐明STN在LID产生中的作用，为今后PD和LID临床诊断指标和干预靶点的选择提供新的理论和实验依据。

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是以运动障碍为主要表现的一种中枢神经系统变性疾病。复方左旋多巴(L-dopa)替代疗法仍然是帕金森病临床治疗的“金标准”。然而，多数PD患者在接受L-dopa治疗后会逐渐出现L-dopa治疗相关运动障碍（L-Dopa induced dyskinesia， LID）等运动并发症。LID的出现与L-dopa治疗后基底神经节运动调控环路的功能障碍密切相关。底丘脑核（subthalamic nucleus，STN）和纹状体作为基底节环路的重要核团，其功能改变可能在LID的产生中发挥关键的作用。本课题旨在探讨LID的产生机理机理，以期阐明STN和纹状体在LID产生中的作用，为今后PD和LID临床诊断指标和干预靶点的选择提供新的理论和实验依据。研究中首先建立了PD大鼠模型。以此模型为对象的研究发现，接受去甲肾上腺素能损毁剂DSP-4注射后，PD大鼠的前肢运动障碍进一步加重，同时伴有STN神经元爆发式放电增多，单细胞放电和STN场电位的低频振荡现象增多，同步化趋势增强。结果提示，去甲肾上腺素系统损毁能加重PD大鼠STN的电活动紊乱和前肢运动障碍。在PD大鼠模型的基础上，通过慢性给予左旋多巴，得到了LID与非LID（non-LID）的大鼠模型。实验比较了左旋多巴注射后LID和non-LID大鼠纹状体去甲肾上腺素等单胺类递质释放的差异。结果发现，两组动物的去甲肾上腺素释放曲线存在明显差异。LID组动物去甲肾上腺素释放的ΔCmax增高，Tmax 和 t1/2缩短。纹状体内微灌注去甲肾上腺素可以诱发LID大鼠的运动障碍行为。DSP-4损毁去甲肾上腺素纤维或纹状体微灌注咪唑克生可以部分缓解LID大鼠的运动障碍。通过提取LID和non-LID大鼠纹状体组织全RNA，比较了两组动物的全基因表达差异。结果发现，与non-LID组相比LID组大鼠有382个上调基因和115个下调基因。这些差异表达基因分别与突触后膜、突触、神经递质受体等结构过程有关。KEGG基因通路分析中发现，LID组大鼠长时程压和内生大麻素递质系统等通路功能下调，而与脂类代谢相关的几个通路功能上调。本实验总结发表SCI收录英文论文3篇，中文论文1篇，已投稿待审稿英文论文2篇。为LID病理生理机制的研究提供了新的实验依据。