mGluR5通过PKC/ERK/c-Rel信号通路参与帕金森病异动症发生及治疗机制研究

Levodopa is the most effective and commonly prescribed treatment for Parkinson's disease (PD). Prolonged levodopa treatment is associated with development of levodopa-induced dyskinesias (LIDs), diminishing the patients' quality of life. The management of LIDs is an ongoing challenge in PD treatment. Since the neurobiological mechanisms of LIDs remain unclear, clinical pharmacologically intervention is restricted. Nondopaminergic receptors expressed by striatal MSNs are likely to play a direct role in the pathogenesis of LIDs. Therefore, these receptors are becoming the target of innovative pharmacological strategies aimed at counteracting the occurrence of LIDs in PD. Among these receptors, mGluR5 receives much concern. mGluR5 selective antagonist AFQ056 shows an antidyskinetic effect both on animal models and patients. Little is known about the concrete role of mGluR5 during the development of LIDs. Our previous study finds a proportional increase of total and membrane mGluR5 in striatum of PD rat, while in LIDs rat, mGluR5 on surface shows a sharp increment, indicating a modification of subcellular distribution. In this research, we will explore the interaction of mGluR5 and A2A,NMDA receptors in order to elucidate the role of mGluR5/A2A、mGluR5/NMDA receptor mosaic during the LIDs progressing and therapy. We also detect the alteration of intracellular signal molecule in basal ganglia to demonstrate that mGluR5 takes part in LIDs development and treatment via PKC-ERK-c-Rel signaling pathway. This study will further explain the mechanism of LIDs and provide theory evidences for mGluR5 modulator therapy for Parkinson's disease with dyskinesia.

帕金森病（PD）长期左旋多巴治疗产生运动并发症，其中异动症（LIDs）严重影响患者的生活质量，其发生机制尚不明确。非多巴胺能神经元参与了LIDs的发生。其中选择性阻断代谢型谷氨酸受体5（mGluR5）可产生抗异动症作用，然而对mGluR5参与LIDs发生以及治疗机制研究很少。我们前期研究发现LIDs大鼠纹状体细胞表面的mGluR5水平明显升高，胞内亚细胞分布的mGluR5向细胞表面重新分布，而PD大鼠虽然mGluR5升高，但不存在亚细胞分布改变，提示mGluR5在LIDs发生中的重要作用。本课题拟通过研究LIDs纹状体mGluR5/A2A、mGluR5/NMDA镶嵌复合体功能改变，以及mGluR5相关的PKC-ERK-c-Rel胞内信号通路变化，解释mGluR5拮抗剂治疗LIDs的机制，为mGluR5拮抗剂治疗运动并发症提供理论支持。

帕金森病（PD）长期左旋多巴治疗产生运动并发症，其中异动症（LIDs）严重影响患者的生活质量，其发生机制尚不明确。非多巴胺能神经元参与了LIDs的发生。其中选择性阻断代谢型谷氨酸受体5（mGluR5）可产生抗异动症作用，然而对mGluR5参与LIDs发生以及治疗机制研究很少。本研究聚焦于mGluR5和NR2B的相互作用及其影响因素在LID发病机制中的作用，进行了以下研究：.1:内源性的相互作用:为了初步研究帕金森病大鼠异动症中mGluR5-NR2B结合的变化，和可能影响这种变化的病理生理机制，我们建立单侧6-OHDA损伤的帕金森大鼠、连续腹腔注射L-dopa制作异动症大鼠模型，取纹状体组织匀浆后做免疫共沉淀检测，结果显示mGluR5和NR2B受体结合水平在长期使用L-dopa治疗的帕金森病异动症大鼠有明显增加，这种应答性的增加会随着两类相应受体的拮抗剂的使用而下降，予以两种结合受体的任一拮抗剂MTEP或者ifenprodil,均可干扰mGluR5-NR2B的结合，导致结合率的下调。.2：拮抗mGluR-NR2B的相互作用，导致其下游相关的PKC/MEK/ERK1/2信号通路发生的改变。使用mGluR5及NR2B的拮抗剂之后，提示直接通路和间接通路的活动特性的指标强啡肽和脑啡肽均出现了下调， 既往的研究表明，PKC的总表达，ERK1/2及MEK的磷酸化表达水平在长期使用左旋多巴治疗帕金森病异动症的大鼠纹状体内，都会呈现应答性的升高，我们使用这两种受体拮抗剂去抗阻这种相互作用后发现，这些与异动症密切相关的蛋白指标均出现了明显的回调，最后我们同样我们还将各组别的异动症评分与PKC、p-ERK1/2的表达水平的相应灰度值做了相关性分析，发现PKC的表达以及p-ERK1/2的表达，与异动症的评分呈现了线性回归的关系，暗示干预这种mGluR5-NR2B的相互作用可以下调由于应答L-dopa的长期使用所产生的相应蛋白的激活。.3:LPS诱导外周炎症反应，进一步激活脑内炎症反应，使本就激活的小胶质细胞和星形胶质细胞进一步活化，活化的胶质细胞，释放大量炎症因子，并且增加p-NR2B和NR2B表达，激活下游PKC/MEK/ERK信号通路，进一步打乱基底神经节的平衡，促进帕金森病异动症发生。.通过该课题发表 8 篇学术论文，其中包含7篇SCI论文。培养3位博士研究生顺利毕业。