黑质P物质参与帕金森病异动症发生的机制研究

Long-term levodopa therapy for Parkinson's disease (PD) causes levodopa-induced dyskinesia (LID), the mechanisms of which are not fully understood. Aberrent singnal transduction caused by pulsatile dopamine stimulation in the medium spiny neurons of striatum is invloved in the expression of LID. Our study showed that substance P (SP) was involved in the expression of LID in PD rats. Intranigral administration of a specific SP antagonist LY303870 could ameliorate the expression of LID in levodopa priming PD rats. However, the mechanism of SP involved in LID is not understood. As we known, there is a interaction between nigro-striatal dopamine pathway and striatal-nigro SP pathway. Thus, we assumed that SP may involve in LID expression by increasing excessive dopamine release which caused pulsatile dopamine stimulation in the striatum of PD rats. The present study will plan to observe the effects of SP on extracellular dopamine levels, signaling molecules, immediate early genes in the striatum of levodopa priming PD rats in order to understand the mechanisms of SP on LID and provide a new target for the pretreatment and treatment of LID.

长期左旋多巴治疗帕金森病（PD）会出现左旋多巴诱发异动症（LID），其发病机制尚未完全明确，可能与波动性多巴胺刺激导致纹状体内中型棘状神经元中信号转导通路改变有关。我们的前期工作发现P物质参与了PD大鼠LID的发生，特异性P物质受体拮抗剂LY303870黑质内预给药可以减少长期左旋多巴治疗PD大鼠LID的发生，但P物质在LID发生中的具体机制尚不清楚。我们知道黑质-纹状体多巴胺通路与纹状体-黑质P物质通路在功能上会相互影响，据此我们推测P物质可能通过增加纹状体多巴胺的过多分泌从而导致突触间隙多巴胺的波动性刺激，进而引起PD大鼠LID的发生。鉴于此，本课题拟进一步研究P物质对长期左旋多巴治疗PD大鼠纹状体突触间隙多巴胺浓度、纹状体中信号分子以及即早基因表达的影响，从而阐明P物质参与LID发生的具体机制，为预防和治疗LID提供新的靶点。

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是中枢神经系统常见的变性疾病，其主要病变特点为黑质中多巴胺能神经元的丢失，美多芭是目前治疗PD最主要的药物，但经过5-10年的治疗后经常出现多种并发症，包括疗效减退、开关现象以及异动症，其中最主要的并发症是异动症的发生，已经严重影响了PD的治疗以及PD患者的生活质量。目前，异动症的发生机制尚未完全明了，研究发现其发生的主要原因是由于外源性补充多巴胺的前体左旋多巴后，纹状体突触间隙中出现波动性的多巴胺刺激，继而导致以PKA为中心的信号转导通路发生紊乱，而对纹状体中多巴胺进行调节有助于减缓异动症的发生。P物质广泛存在于中枢神经系统，生理情况下，其与多巴胺的产生间存在正反馈，但P物质在异动症发生中的作用尚不清楚。在本研究中我们发现6-羟基多巴胺（6-OHDA）损伤后，PD大鼠黑质中P物质的含量增加，重复给予左旋多巴刺激后其含量进一步增加，在给予左旋多巴处理的同时，黑质中给予P物质受体拮抗剂有助于减少异动症的发生，更为重要的是黑质中给予P物质受体拮抗剂并没有影响左旋多巴的抗PD作用，我们对黑质中给予P物质受体拮抗剂改善PD异动症的原因进行了探讨，利用微透析及高效液相法，我们发现P物质受体拮抗剂在改善PD大鼠异动症的同时减少了纹状体突触间隙中多巴胺的峰浓度，此外，我们还发现黑质内给予P物质受体拮抗剂后减少腹内侧丘脑中γ-氨基丁酸的下降。接着我们利用免疫印迹法发现黑质内给予P物质受体拮抗剂后多巴胺和cAMP调节的磷蛋白和细胞外信号激酶1/2的磷酸化水平减少，这表明P物质受体拮抗剂可以减少纹状体蛋白激酶A信号系统的激活。最后，我们还发现黑质内给予P物质受体拮抗剂后，重复给予左旋多巴处理的PD大鼠纹状体中即早基因Penk和Arc的表达水平也下降，以上结果表明在PD状态下，黑质中多巴胺的释放与P物质分泌间形成了“恶性”正反馈，对突触前P物质受体进行调控，有助于减少异动症的发生。这为理解PD异动症的发生增加了新的理论依据，为开发治疗异动症的药物提供了新的靶点。