光叶花椒碱调控小胶质细胞活化在帕金森病黑质区强回声成像机制中的实验研究

Parkinson's disease (PD) is a common neurodegenerative disease. The pathogenesis is complex and early diagnosis and treatment is limited. It is already proved that transcranial ultrasound can show hyperechogenicity in substantia nigra area(SNH) in PD patients. However the sonographic mechanism is still not clear. Our early pre-experiment successfully copied SNH signal in PD mouse model. Moreover, Nitidine can inhibit microglia proliferation and significantly reduced the high echo signal in substantia nigra of mice. Therefore we hypothesized that the SNH is caused by microglia hyperplasia in PD mouse. Nitidine could weaken the echo intensity through inhibition of microglial cell proliferation. Based on the previous work, we plan to investigate the relationship between microglia proliferation and ultrasonic signal intensity in PD model mouse by using ultrasonography and nerve morphology; and furthermore, identify the relationship by detecting the nitidine inhibitation to microglia proliferation; finally, to explore the molecular mechanism of nitidine inhibitation to microglia proliferation through in vivo and in vitro experiment. The goal of this study is to clarify the mechanism of hyperechoic signal in the substantia nigra area of PD mice by elucidating from the viewpoint of the microglia proliferation, and provide a new strategy for clinical early intervention.

帕金森病（PD）是常见的神经退行性病变，发病机制复杂，早期诊断和治疗方法有限。多项研究证实经颅超声可显示PD患者黑质区呈特征性高回声（SNH），为诊断提供了新思路。但其成像机制不清，临床价值尚存争议。我们在鼠PD模型上成功探测到SNH，并在SNH区发现小胶质细胞增生，光叶花椒碱（nitidine）能够减少SNH信号强度、范围，由此提出假设SNH是由小胶质细胞增生引起；nitidine通过抑制小胶质细胞活化减少了黑质区超声信号。本课题拟在前期工作基础上，利用超声影像和神经形态学观察PD鼠黑质区小胶质细胞增生状态与SNH之间的关系；结合离体和在体实验深入探索nitidine抑制小胶质细胞活化的分子机制，最终验证这一关系；从小胶质细胞增生的角度阐明PD小鼠黑质区超声高信号的机制，为阻断和预防多巴胺能神经变性提供新方法和靶点，并为PD的早期诊断和干预策略提供新的思路和依据。

帕金森病（PD）是年龄相关的神经退行性疾病，发病机制复杂，主要病理为中脑多巴胺能神经元的进行性丧失和黑质纹状体途径的去神经支配。多项研究证实经颅超声可显示PD患者黑质区呈特征性高回声（SNH），为诊断提供了新思路，但其成像机制不清，临床价值尚存争议。相关研究因活体标本取得难度较大而受限，我们通过立体定位注射方法成功构建大鼠偏侧PD模型，结果可见①模型组大鼠黑质区手术侧对比对侧回声明显增强，与在PD患者黑质区观察到的高回声相似，证实了6-OHDA立体定位注射模型在帕金森病特征性SNH相关研究中的可用价值。同时在SNH区发现小胶质细胞增生，nitidine能够抑制小胶质细胞的增生并减弱SNH信号强度范围，由此提出假设SNH是由小胶质细胞增生引起。②观察多巴胺能神经元存活情况不同时SNH的变化，使用三组模型鼠，除模型组和假手术组外，新增一组大鼠使用前期研究中发现具有神经保护作用的药物nititdine进行处理，结果显示SNH面积与存活多巴胺能神经元数量和免疫荧光TH阳性的多巴胺能神经元OD值呈负相关关系，SN区域灰度值与OD值负相关（与存活神经元数量无明显相关关系),提示了经颅超声在评估PD多巴胺能神经元存活情况中的价值，Nitidine通过抑制小胶质细胞增生减弱了黑质区超声信号。③已有研究报道了胶质细胞活化在神经退行性病变中起到的重要作用，本课题探索了胶质细胞活化在SNH形成中扮演的角色。行免疫荧光染色和Western blot观察TCS下可见SNH的大鼠行中脑黑质区小胶质细胞的活化情况，结果可见模型组大鼠手术侧SN区小胶质细胞活化明显增强，同时可以观察到星形胶质细胞数量减少，分支平均长度增加，但分支末端数量无明显变化，表明小胶质细胞活化对SNH形成有重要贡献，小胶质细胞活化是SNH形成的原因之一。本课题利用超声影像观察PD模型鼠黑质区影像，并结合离体和在体实验从小胶质细胞增生的角度深入探索PD鼠黑质区超声高信号的机制，为阻断和预防多巴胺能神经变性提供新方法，有望为PD的早期诊断和干预策略提供新的思路和依据。