摘要
帕金森病是一种以静止性震颤、运动迟缓、肌张力增高和姿势平衡障碍为主要临床特征,选择性中脑黑质多巴胺能神经元丧失、纹状体多巴胺含量显著减少,以及黑质及篮斑出现路易小体(Lewy body)为其病理特点的老年神经退行性疾病。综合世界各国资料,帕金森病的发病率稳定在10-405/10万人口左右,以前我国报道的发病率为44/10万,属于该病的低发地区,但是,最近的调查发现我国帕金森病的发病率与西方发达国家相似,发病率较高。黑质多巴胺能神经元变性、丢失,从而导致的纹状体递质系统功能紊乱和皮质-基底节-丘脑-皮质环路的异常活动是引起帕金森病主要症状的直接原因。该病最早是在1817年由英国医生Jame Parkinson首先描述。至今病因不明。目前治疗主要分为两大类:内科药物治疗主要针对递质代谢紊乱的纠正,外科治疗着重于改变神经环路的异常活动。目前治疗均为对症治疗,不能根本改变疾病的进展,这些治疗存在着治疗效果差、副作用多的缺点。近些年来,随着对帕金森病基础研究的进一步深入以及多种帕金森病动物模型的建立,PD的治疗策略发生重大转变,逐渐由对症治疗转向能从根本上延缓病程的神经保护和修复治疗。各种神经营养因子,特别是GDNF一直是研究的热点。本研究围绕帕金森病和GDNF的治疗作用进行了两个方面的研究:(1)使用phMRI监测GDNF治疗帕金森病效果的动物实验研究;(2)MPTP建立早期PD动物模型的研究。 (1)目前,神经胶质细胞源性的神经营养因子(GDNF)是在帕金森病治疗研究中最受关注的神经营养因子,GDNF在动物实验中显示了对帕金森病良好的治疗作用,GDNF不仅具有很强的多巴胺能神经元营养效应,而且在黑质-纹状体多巴胺能系统的神经保护和损伤修复方面具有良好的作用。营养因子GDNF的治疗作用也在治疗帕金森病的临床I期试验中得到初步证明。有充足的证据证明GDNF能保护并促进纹状体的SNc和轴突中前突触多巴胺能神经元的生存。GDNF对中脑多巴胺能神经元有强大的保护和修复作用,所以有望成为治疗帕金森病的主导药物。临床预试验及临床研究均证明GDNF等神经营养因子只有通过靶向给药才能发挥其疗效。在进一步研究GDNF对于帕金森病的治疗作用以及将GDNF治疗推向临床的过程中,仍有许多问题有待解决,比如治疗时机、给药途径、剂量以及检测方法。我们通过药理学MRI测量多巴胺激动剂阿扑吗啡(apomorphine,APO)引起的血氧氨基血红蛋白水平依赖(BOLD)反应,监测GDNF治疗单侧帕金森病猴动物模型前后,其基底节中功能学改变的情况。首先,在正常状态下测量了BOLD对APO的反应后,然后用相同浓度的APO刺激经过诱导的帕金森症模型,进行扫描,接着将所有的动物缓慢地用GDNF治疗18个周,治疗是通过植入导管并和体外一个可编程的泵系统进行连接,导管是利用外科手术植入右壳核并通过柔软的聚氨酯管连接至泵,通过该系统每日向试验动物壳核注入22.5ug GDNF,最后在第6和18周分别进行phMRI扫描。同时,对试验动物行为改变的监测贯穿于整个研究过程。这些研究初步发现,与慢性GDNF治疗前的数据相比,在试验动物的壳核中,APO引发的激活作用被持续性壳核内注入的GDNF减弱了,并伴随着帕金森病症状,行动速度和APO诱导的旋转的明显改善。这些结果表明,phMRI联合选择性DA激动剂可以对GDNF等神经营养因子治疗帕金森病的作用进行连续的无创监测。 方法:首先,我们采用MRI引导下立体定向技术在实验动物右侧壳核置管,导管外端连接SnchroMed程序化泵,这是一个可编程的泵,可以调节GDNF注入的剂量、速度以及时间,通过该系统治疗帕金森病动物模型已被证实有效。然后,通过药理学MRI测量阿扑吗啡(apomorphine,APO)引起的血氧氨基血红蛋白水平依赖反应(BOLD),来检测GDNF对MPTP诱导的单侧帕金森病猴模型的治疗作用,这是一种可以用来连续性监测帕金森病治疗效果的成像方法,具有无侵袭性、高敏感性、和可广泛利用性. 结论:我们希望通过本次研究验证phMRI技术与选择性多巴胺能激动剂联合应用可以监测GDNF在治疗帕金森病方面的作用。具体的说,这项研究为了确定在患有帕金森病的恒河猴中,在MPTP损伤的壳核中APO诱导的活化的振幅能够被持续的GDNF治疗减弱。 (2)近些年来,PD的治疗策略正在由副作用和并发症都非常严重的对症治疗逐渐向能从根本上延缓病程的神经保护和修复方向发展。在新的神经保护和恢复治疗研究中,作为帕金森氏病治疗的最佳阶段,如何进行早期治疗潋及使用影像学检查(如phMRI扫描)进行早期治疗效果的评价被认为是一个非常重要的议题。探索各种治疗方法的有效性就需要建立一个适当的早期帕金森病的动物模型。这个早期帕金森病动物模型需要能够满足以下要求:1、该动物模型可以模拟人类早期帕金森病的病理、生化改变,2、该动物模型可以出现与人类帕金森病相似的临床症状,而且能够稳定的表达,不会自行恢复,3可以模拟帕金森病人对治疗的反应。因此,在本实验研究中,我们希望能够通过控制MPTP(对甲基-苯基-四氢吡啶)的剂量、给药途径(颈内动脉注射)以及实验动物的年龄等因素,建立一个稳定的非人类灵长类动物的早期帕金森病动物模型。我们希望使用这个早期帕金森病动物模型再次进行关于phMRI的研究,以探索phMRI在早期帕金森病监测方面的作用。 方法:在本次试验中,我们选用27只中年恒河猴(16-19岁),通过单侧颈内动脉注入小剂量(0.12毫克/公斤体重)MPTP的方法,建立非人类灵长类动物单侧帕金森病动物模型。所有实验动物均经过12个月的行为习性观察,证实具有稳定的帕金森病特征。然后,通过尸检以及病理、生化研究,与晚期帕金森病动物模型相比较,证明有更多的多巴胺能神经元残留在黑质系统中,同时有更多的多巴胺能神经纤维存在于纹状体中。 结论:通过以上研究证明:我们可以通过单侧颈内动脉注入小剂量(0.12毫克/公斤体重)MPTP的方法,在中年恒河猴中建立一个温和且稳定的早期帕金森病动物模型。