鱼藤酮致帕金森病动物模型研究进展∗

唐慧玲 张 平

1 南华大学，湖南省衡阳市 421001； 2 南华大学附属南华医院神经内科

帕金森病是继阿尔茨海默病后第二常见的神经退行性疾病。其发病很少发生在50岁之前，发病率的急剧增加发生在60岁之后。在60岁以上的人群中受帕金森病的影响为1%～2%，男性的患病率高于女性。最重要的是，这是一种渐进性疾病，它导致帕金森病病人的生活质量不断恶化。因此，帕金森病给国家造成社会和经济负担[1]。帕金森病的病理特征是细胞内蛋白质的包裹体Lewy小体和营养障碍性神经突,主要是由突触前蛋白α-突触核蛋白错误折叠和聚集及黑质多巴胺神经元丢失引起。黑质多巴胺神经元的丢失导致背侧纹状体突触末端的多巴胺水平显著降低,最终导致黑质纹状体通路的缺失。纹状体多巴胺的减少会引发一系列的运动症状，包括运动迟缓、静止性震颤、姿势障碍和僵直，这些都是帕金森病运动障碍的共同特征[2]。本文结合目前已有的文献, 对鱼藤酮帕金森病动物模型的研究现状进行简要的综述, 期望为研究者提供参考价值。

1 帕金森病的动物模型

目前迫切需要临床相关的模型来研究帕金森病的发病机制，并促进帕金森病的有效治疗。了解帕金森病致病机制可能使我们能够:(1)推断潜在的病因，包括遗传因素，环境因素和基因—环境相互作用；(2)制定有效的治疗策略，如神经保护药物、基因治疗、手术、干细胞移植和其他医疗器械。由于帕金森病病因学的复杂性，动物模型可以对帕金森病的所有临床特征和病理改变进行概括，如多巴胺神经元的特异性退化和Lewy小体形成[3]。目前, PD动物模型可大致分为:(1) 鱼藤酮 、1-甲基-4-苯基-1, 2, 3, 6-四氢吡啶(MPTP) 和6-羟基多巴(6-OHDA)等神经毒素模型；(2)脂多糖诱导的炎症模型；(3)利血平诱导的药理学模型；(4)parkin、 PINK1 和DJ-1等基因模型[4]。

2 鱼藤酮

鱼藤酮，是一种众所周知的线粒体复合物I抑制剂。与其他神经毒素如6-羟多巴胺、MPTP和百草枯不同，这种毒素具有高度亲脂性，容易越过血脑屏障，不需要任何转运体进入多巴胺能神经元[5]。鱼藤酮诱导的帕金森病神经毒素模型是最近研究的其他神经毒性药物之一[6]。鱼藤酮模型对人类帕金森病发病机制中观察到的大部分病理特征进行了概括，包括黑质致密部中多巴胺神经元的缺失，以及在黑质纹状体的多巴胺能通路中增强的氧化应激和神经炎症[7]。

3 不同部位给予鱼藤酮致帕金森病动物模型

3.1 皮下注射 El-Horany HE等人[8]将 Sprague-Dawley大鼠皮下注射鱼藤酮(溶于葵花油)28d，可见黑质致密部显著的α-突触核蛋白阳性聚集。Zhang ZN等人[9]确定Wistar大鼠每日皮下注射鱼藤酮(2mg/kg)能促进α-突触核蛋白形成和重现帕金森病的典型特征，同时保持低死亡率。Yuan J[10]等人对Sprague-Dawley大鼠皮下注射鱼藤酮[1mg/(kg·d)]42d，能使大鼠出现帕金森病症状。

3.2 腹腔注射 EL- Horany HE等人[11]对大鼠腹腔注射鱼藤酮(2mg/kg,4周)，发现鱼藤酮处理的大鼠产生典型的帕金森病症状、大鼠体重减轻和行为障碍 ，同时多巴胺的水平显著降低。Alam M等人[12]发现，在2个月内腹腔注射鱼藤酮(1.5和2.5mg/kg)会使纹状体和前额叶皮层的多巴胺减少，纹状体酪氨酸羟化酶的免疫反应活性降低。这些数据表明，鱼藤酮能够引起大鼠多巴胺变性和诱导帕金森病症状[13]。相反，Drolet RE等人[14]发现，腹腔注射低剂量的鱼藤酮[2.0mg/(kg·d), 5d/周，6周]不会导致运动/行为缺陷或黑质纹状体多巴胺神经元病变。然而，腹腔注射鱼藤酮却引起胃肠运动神经病理和功能障碍(帕金森病在肠道神经系统的延迟出现和胃肠运动的相关功能障碍)，这是帕金森病动物模型的主要非运动症状。

3.3 口服/胃内给药 鱼藤酮已经通过口服给药测试，剂量从0.25～100mg/kg不等。Inden M等人[15]通过给小鼠摄入30mg/kg，28d的鱼藤酮，显著导致黑质中约30%的酪氨酸羟化酶(多巴胺合成的限速酶)阳性神经元丢失。当该处理延长至56d时，在存活的酪氨酸羟化酶阳性神经元中，出现了更严重的酪氨酸羟化酶细胞损失(约60%)，并增加了α-突触核蛋白的表达;这些变化与观察到的运动损伤同时发生。较低的浓度或无效或导致高度可变的酪氨酸羟化酶阳性神经元丢失，而浓度较高的100mg /kg会导致存活率低，且个体间的反应高度变化。

3.4 立体定位注射 Carriere CH等人[16]予Sprague-Dawley大鼠单侧纹状体注射鱼藤酮，发现黑质中酪氨酸羟化酶阳性(多巴胺)神经元显著减少。虽然鱼藤酮立体定位注射是最初方法，但它再次引起了人们的注意，希望这种系统的鱼藤酮处理方法能够消除系统毒性和高死亡率的不良影响。有几项研究对内侧前脑束、腹侧被盖区、纹状体和黑质的鱼藤酮立体定位注射，剂量从0.4～12mg不等。据报道，这类剂量在黑质和纹状体中造成了约20%和30%～70%的酪氨酸羟化酶阳性神经元的显著剂量依赖性丢失，以及30%～90%的显著的纹状体多巴胺消耗。虽然鱼藤酮立体定位注射不会产生系统性毒性，但据报道它会引起急性毒性，导致液化性坏死和胶质瘢痕。它也不代表环境暴露，因为它绕过了动物的代谢防御。

3.5 静脉注射 Ferrante等静脉灌注鱼藤酮10～18mg/kg连续给药10d, 发现给予鱼藤酮处理的大鼠表现出临床的运动障碍和僵直，以及选择性纹状体和苍白球损伤。Betarbet等给大鼠静脉注射鱼藤酮,导致大鼠出现行为障碍,黑质区域α-突触核蛋白的聚集，高度选择性黑质纹状体多巴胺神经元的变性和行为变化包括运动功能减退和僵化。Fleming等研究表明,鱼藤酮导致大鼠运动迟缓，酪氨酸羟化酶免疫活性降低，鱼藤酮剂量依赖性地降低大鼠存活率，每天2mg/kg，共28d，成功造模，且存活率相对其他大剂量的存活率高。静脉给药操作简单，药物可直接进入体循环，药效发挥迅速，但全身毒性较大[17]。

3.6 吸入/鼻内给药 Sasajima H等人[18]发现小鼠鼻内鱼藤酮给药使其嗅觉功能衰减和多巴胺能神经元数量减少。Rojo AI等人[19]发现长期使用鱼藤酮对多巴胺能黑质纹状体系统造成损伤，或在小鼠和大鼠中产生明显的运动损伤。在鼻内窥镜下，鱼藤酮在嗅球中可以被检测到，在腹侧中脑的水平较低。然而，鱼藤酮在纹状体中是无法检测到的，这表明它通过这条途径到达黑质纹状体的能力是有限的[20]。

4 总结

综上所述，帕金森病的鱼藤酮模型具有很大的潜力(虽然有一定的局限性)探讨帕金森病发病原因和发病机制。而且，鱼藤酮模型被证明能成功的用于测试新型神经保护策略逆转或减缓疾病的进展。但是应该强调一点，在将来的研究中，研究者应该仔细选择物种和方法以及鱼藤酮处理剂量。我们希望这篇综述能进一步刺激研究帕金森病的病因、发病机制和预防，使用鱼藤酮动物模型解决在帕金森病研究领域许多悬而未决的问题。