D1-NMDA受体相互调节参与帕金森病运动并发症发病机制的研究

L-dopa therapy for Parkinson's disease leads to dyskinesias for which there are few treatment options. The pathogenesis and management of LID remain unclear. Recent evidence indicats that LID is associated with alteration of D1 dopamine receptor function. And our previous data showed LID is associated with the dysfunction of NMDA receptor, especially the NR1 subunit phosphorylation, and the activation of PKA, ERK pathway. In this study, we aim to investigate the D1-NMDA receptors interaction in the pathogenesis of LID. To begin with, detect the distribution of NMDA receptor and D1 receptor by electron microscopy, and co-immunoprecipitation used to detect the interaction of D1 and NR1 receptors. Then, the injection of NMDA receptor antagonist or specific peptide blocking the NMDA receptor and D1 receptor binding i.p. to observe the behavior alteration and expression and function situation of D1 receptor. Furthermore, the injection of D1 receptor antagonist, PKA kinase inhibitor, ERK kinase inhibitor, Fyn kinase inhibitor and inteference peptide into the striatum or peritoneum to observe the NMDA receptor subunit expression, distribution and phosphorylation state. We aim to explore the participation of D1-NMDA receptor interaction in the mechanism of D1 receptor supersensitivity and LID pathogenesis, and to pave the way to explore the possible new method for treating LID.

帕金森病异动症（LID）是临床治疗的难点，发病机制尚不清楚。本组既往的研究发现NMDA受体参与了LID的发生,且与NR1亚单位的磷酸化修饰和PKA、ERK信号通路活性改变有关。本课题拟探讨D1-NMDA受体相互调节在LID的发病机制中的作用，涉及直接通路神经元和nNOS中间神经元两个方向，包括动物行为学、受体表达、受体修饰、信号转导、功能效应的不同层面。首先建立LID大鼠模型，观察D1、NMDA受体的神经元及亚细胞共表达分布情况和受体结合情况；其二，注射NMDA受体抑制剂或特异性阻断NMDA、D1受体结合的干扰肽，观察大鼠行为学及D1受体表达、功能的变化；其三，注射D1、D2受体拮抗剂、干扰肽、蛋白激酶抑制剂，观察对NMDA受体亚单位表达、修饰和功能的影响。以期明确抑制NMDA受体或D1受体或阻断二者的结合对LID大鼠行为学及彼此功能的影响，为LID的治疗研究提供依据。

异动症是PD患者致残的主要因素之一，严重影响着患者的工作能力和生活质量而给患者、家庭和社会带来沉重负担。. 本课题着眼于探讨异动症的发病机制中涉及的多巴胺受体超敏和NMDA受体的功能改变。课题研究发现在异动症大鼠模型中， NMDA受体GluN1/GluN2B亚基在细胞表面表达上调，而细胞表面GluN2A亚基表达减少；具备减少NMDA-D1结合的TAT-D1-t2干扰肽用药可改善异动行为，降低纹状体PKA活化，下调纹状体区GluN1亚基的表达，稍上调D1受体膜表达；NMDA受体拮抗剂MK-801用药后不能下调GluN1和D1的结合，也不改变D1受体的表达；纹状体内CaMKII拮抗剂KN93用药可以改善异动症行为，下调状体区pGluR1S845的磷酸化水平，可逆转左旋多巴用药引起的GluN1、Glu2A、GluN2B亚基的细胞内再分布，可减少纹状体区Gad1和Nur77的表达的表达。.由于D1受体的超敏及NMDA受体的功能改变可能涉及间断性多巴胺刺激和非多巴胺受体的调节作用，故本课题组探讨了持续性多巴胺刺激、调节CB1受体活性以及中药制剂对D1受体超敏和胞内信号转导通路的影响，发现调整剂型实现持续性多巴胺刺激可以下调D1/PKA/TAU通路的活化、激动CB1受体可改善胞内PKA和ERK通路的活性、天芪平颤颗粒用药可以减少纹状体PKA通路的激活以及逆转GPCRs的超敏。随后，本课题组经体外和体内实验检测并分析CaMKIIa与D2受体的结合情况，并发现通过特异性干扰CaMKIIa与D2受体的结合可改善异动症行为。本课题亦探讨了促红细胞生长素对PD大鼠模型的保护作用及机制。本课题还检测了D1受体拮抗剂、D2拮抗剂用药对异动症大鼠模型Rac1活性、cofilin和Racgap1表达，发现所有组别表达均无明显差异。另外，本课题组还试图采用免疫荧光和电镜技术检测D1受体在不同种类纹状体神经元的分布情况和在直接通路神经元的亚细胞分布，但实验结果不理想。为了解PD和异动症大鼠模型纹状区代谢产物的变化，本课题组也进行了GC-MS代谢组学实验，已有初步实验结果，但尚需根据文献筛选有价值的差异代谢产物并进一步验证。. 本课题共发表SCI论文6篇，已接受SCI论文1篇，统计源期刊论文3篇。