本篇论文主要围绕鱼藤酮(Rotenone)对纯系野生型小鼠及PrP敲除纯合子(PrP-/-)转基因小鼠各类毒性影响机理机制开展相关工作,以探究朊蛋白(Prion Protein,PrP)对鱼藤酮毒性作用的影响及其机理。鱼藤酮是一种杀虫剂,存在于部分豆科鱼藤属植物根中,一些中草药如地瓜子、鸡血藤根中也含有,其急性毒性可抑制细胞内的线粒体电子传递链,降低ATP在生物体内水平,使动物的能量供应受阻,导致行动迟滞、麻痹,最终导致死亡。研究表明鱼藤酮能引起α-synuclein阳性聚集物在黑质神经元的形成,多巴胺细胞死亡,类似帕金森病的病理,由此成为研究帕金森病的动物模型之一。有研究表明,若小鼠PrP基因缺失,其神经细胞对凋亡因素的敏感程度要高于野生型小鼠,这说明PrP蛋白具有某种细胞保护作用。那么,PrP缺失是否影响鱼藤酮的毒性作用,现在还不能确定。为探究鱼藤酮不同给药途径的毒性效应和PrP的作用关系,我们繁育了纯系野生型小鼠及PrP敲除纯合子(PrP-/-)转基因小鼠,并购买了具有相同基因背景的野生型小鼠,进行了以下实验:(1)急性腹腔注射鱼藤酮,比较PrP敲除小鼠及野生型小鼠行为状况及生存曲线;(2)急性腹腔注射鱼藤酮,按不同注射时间处死小鼠,对其脑及其他组织进行切片及生理生化指标检测,探究两类小鼠在面对鱼藤酮急性毒性反应时的差别;(3)通过鼻腔滴注鱼藤酮,饲养一段时间后处死小鼠,检测两类小鼠脑组织,尤其嗅球部分细胞及黑质多巴胺细胞存活情况。研究获得的主要结果如下:1)我们对PrP敲除小鼠进行了基因检测,经PCR检验均为PrP敲除纯合子(PrP-/-)转基因小鼠,并且PrP在其各组织器官中均未表达,而WT小鼠各组织器官中的PrP均表达正常。2)急性腹腔注射鱼藤酮后,两类小鼠在给药后短时间内均有窒息抽搐表现,纯系野生型小鼠均在短时间内死亡,PrP敲除纯合子(PrP-/-)转基因小鼠存活情况较为良好。两类小鼠各组织器官中细胞死亡情况未出现显著差异。3)经检测,腹腔注射给药组中两类小鼠脑组织中的NADPH、NADP、NAD含量均无显著差异(P>0.05)。4)鼻腔滴入鱼藤酮小鼠,做嗅球切片、HE染色和脑组织切片免疫组化显色以及TH阳性细胞计数,给药组小鼠嗅球嗅束出现损伤,给药组黑质多巴胺细胞数量显著少于对照组。5)PrP小鼠黑质内侧区多巴胺细胞少于WT组。说明PrP缺失使小鼠对于鱼藤酮慢性毒性更加敏感。结论:在鱼藤酮急性毒性实验中,WT小鼠死亡率远高于PrP敲除小鼠。有研究报导,PrP参与大量免疫应激反应,我们推测,敲除PrP使小鼠对鱼藤酮的急性毒性耐受提高,可能与消除了 PrP参与的急性免疫损伤有关,但具体原因还需进一步探究。慢性鱼藤酮滴鼻引起黑质多巴胺神经元的损伤,这初步证明鱼藤酮可以通过嗅球嗅束病变引起黑质多巴胺神经元死亡,该结果未见报导。在鱼藤酮引起的黑质神经元损伤中,在黑质内侧区域PrP敲除小鼠明显比WT严重,提示PrP对鱼藤酮引起的黑质内侧区多巴胺神经元的毒性作用具有保护性影响。