氯胺酮对MPTP诱导的帕金森病小鼠星形胶质细胞及小胶质细胞的影响

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背景:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,其症状包括静止性震颤,运动迟缓,姿势不稳和抑郁等。PD的病理特征为多巴胺能神经元进行性丢失,其病理生理涉及多种途径和机制如神经炎症,胶质细胞激活,氧化应激,内质网应激,线粒体功能障碍等。然而,越来越多的证据表明小胶质细胞激活、星形胶质细胞增生在PD的发生、发展中起着重要作用。氯胺酮(Ketamine)作为一种非竞争性谷氨酸能N-甲基-D-天冬氨酸受体抑制剂,在亚麻醉剂量下具有抗炎、抗抑郁以及神经保护作用;并且临床研究也发现氯胺酮对PD病人的运动症状有一定的缓解作用。本实验通过构建PD小鼠模型以探究氯胺酮对PD星形胶质细胞及小胶质细胞的影响。目的:探究亚麻醉剂量的Ketamine对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP)诱导的PD小鼠星形胶质细胞及小胶质细胞的影响。方法:将36只健康、雄性C57BL/6小鼠,随机均分为3组(每组12只):Na Cl组(腹腔注射生理盐水)、MPTP组(腹腔注射MPTP)、Ketamine组(腹腔注射MPTP和Ketamine)。采用悬尾实验(Tail suspension test)、步态分析实验(Gait analysis test)和转棒实验(Rotarod test)检测小鼠间的行为学差异;免疫荧光染色以及Western blot检测小鼠黑质(Substantia nigra,SN)、纹状体(caudate putamen,CP)以及视皮层(cortex vision,CX)内胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、离子钙结合适配器分子1(ionized calcium binding adapter molecule 1,Iba1)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Aspartate-specific cysteinyl proteinase 3,caspase-3)、肌细胞增强因子2D(myocyte enhancer factor 2D,MEF2D)以及α-synuclein的表达情况。结果:Tail suspension test、Gait analysis test以及Rotarod test结果表明:与Na Cl组小鼠相比,MPTP组小鼠悬尾不动时间延长、步距减小、棒上运动时间缩短;而与MPTP组小鼠相比,Ketamine组小鼠悬尾不动时间缩短、步距增大、棒上运动时间延长。免疫荧光染色以及Western blot结果显示:与Na Cl组小鼠相比,MPTP组小鼠SN、CP以及CX内小胶质细胞的分支数目减少、分支总长度减小,GFAP、caspase-3、α-synuclein的表达增加,MEF2D的表达降低;而与MPTP组小鼠相比,Ketamine组小鼠SN、CP以及CX内小胶质细胞的分支数目增多、分支总长度增加,GFAP、caspase-3、α-synuclein的表达降低,MEF2D的表达增加。结论:亚麻醉剂量氯胺酮可以抑制MPTP诱导的PD小鼠星形胶质细胞的增生以及小胶质细胞的激活。
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