艾地苯醌对帕金森病模型小鼠抑郁样行为的影响及其机制研究

赵珊珊，包金风，殷旭华＊

（1.内蒙古医科大学附属医院 神经内科，内蒙古 呼和浩特 010050；2.内蒙古医科大学，内蒙古 呼和浩特 010059）

0 引言

帕金森病（Parkinson disease，PD）是发生于中老年人群中的一种常见的中枢神经系统退行性疾病，其主要的临床表现为静止性震颤、肌肉强直、运动减少、行动迟缓等运动症状。近年来人们注意到PD患者除了以上运动症状外常有非运动症状，如嗅觉减退、睡眠障碍、智能下降，尤其是常伴有情绪障碍，如抑郁（Parkinson disease with depression，PDD）。据统计PDD患病率为60%～90%，晚期可达100%[1]，PDD发病机制尚不完全清楚，早期认为是继发于运动障碍的心理反应，但近年来的研究发现，PDD的病理过程与运动症状表现并不平行，可能存在氧化应激、线粒体功能紊乱[2-3]以及神经递质的损伤。本研究利用MPTP构建PD小鼠模型，探讨艾地苯醌对PD小鼠行为学的影响及相关机制，为艾地苯醌在PD中的应用提供理论依据。

1 实验材料

1.1 动物。C57BL/6J小鼠，雄性，6～8周龄，体质量（20±2）g，室温25℃，湿度为（70±5）%。依据国家标准啮齿类动物干燥饲料喂养，小鼠活动、摄食自由。

1.2 药品与试剂。MPTP（美国Sigma公司），CMCNa（万治化工股份有限公司），固体甲醛（国药集团化学试剂有限公司），水合氯醛（国药集团化学试剂有限公司），蔗糖（西陇化工有限公司）兔抗BDNF多克隆抗体（Bioss Biotechnology Co.，Ltd），DNA上下游引物（美国Invitrogen公司）。

2 方法

2.1 动物模型建立及分组。C57BL/6 J小鼠48只，适应环境3～4 d，随机分为4组：对照组、MPTP模型组、MPTP+艾地苯醌低剂量组、MPTP+艾地苯醌高剂量组，n=12。使用MPTP构建PD小鼠模型，连续1周腹腔注射20 mg/kg的MPTP溶液，每日1次，成功建立MPTP急性PD小鼠模型，对照组小鼠腹腔注射等体积无菌生理盐水，艾地苯醌低剂量组小鼠在MPTP构建PD模型的同时，每日灌胃艾地苯醌5 mg/kg，艾地苯醌高剂量组小鼠在MPTP构建PD模型的同时，每日灌胃艾地苯醌10 mg/kg，MPTP模型组灌胃等体积0.5%CMC水溶液，连续干预14 d。

2.2 行为学实验测定。依据标准方法分别测试并计算出4组小鼠的糖水消耗量、糖水消耗百分比、强迫游泳水中后4 min累计不动时间、悬尾后4 min累计不动时间及木制盒中最后5 min内小鼠跨格次数和直立次数。

2.3 脑组织BDNF受体、5-HT1A受体的mRNA水平。断头处死后，将前额及海马部位（各样本取材部位一致）的脑组织剥离，称重，液氮低温速冻，转入-80℃冰箱。统一按照TRIzol试剂盒操作，提取组织中总RNA，UV检测总浓度，定量后按照AMV First cDNA Synthesis Kit试剂盒方法进行反转录，得到的cRNA在-20℃保存，最后利用qPCR检测BDNF受体、5-HT1Ar的mRNA表达。

2.4 统计学分析。采用SPSS 25.0软件进行统计学分析，组间比较采用t检验，计数数据以表示，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

3 结果

3.1 行为学结果

（1）在糖水消耗实验中，与对照组相比，MPTP模型组小鼠糖水消耗率降低（P＜0.01），表明MPTP模型组小鼠快感缺失，出现抑郁状态。

（2）在悬尾实验中，与对照组相比，MPTP模型组小鼠累计不动时间延长（P＜0.01），表明MPTP模型组小鼠显现出抑郁样行为。

（3）在强迫游泳实验中，对比于对照组，MPTP模型组小鼠累计不动时间延长（P＜0.01），表明MPTP模型组小鼠显现出抑郁样状态。

（4）在旷场实验中，MPTP模型组小鼠穿过中心区域的次数及直立次数较对照组减少（P＜0.01），表明MPTP诱导的PD小鼠自主活动能力下降，呈现一定的抑郁状态。

给予艾地苯醌治疗后高剂量组小鼠糖水消耗率、穿过中心区域的次数及直立次数增多，悬尾累计不动时间及强迫游泳累计时间缩短，与MPTP模型组小鼠相比有显著性差异（P＜0.05），艾地苯醌低剂量组小鼠糖水消耗率、穿过中心区域的次数及直立次数有增多趋势，悬尾累计不动时间及强迫游泳累计时间有缩短趋势，但与MPTP模型组小鼠相比差异无显著性（P＞0.05）。结果见表1。

表1 小鼠行为学实验结果（）

表1 小鼠行为学实验结果（）

注：★★P＜0.01，★P＜0.05。

3.2 小鼠脑组织中BDNF受体、5-HT1Ar的mRNA水平检测结果。MPTP 模型组小鼠BDNF、5-HT1Ar在前额叶皮质、海马的mRNA水平下降（P＜0.05）。艾地苯醌高剂量组BDNF、5-HT1Ar在前额叶皮质、海马的mRNA水平较MPTP模型组增高，差异具有显著性（P＜0.05）。结果见表2。

表2 脑组织中BDNF受体、5-HT1Ar的mRNA水平比较（）

表2 脑组织中BDNF受体、5-HT1Ar的mRNA水平比较（）

注：★P＜0.05。

3 讨论

目前PDD的病因仍不清楚，研究认为是多因素作用的结果，神经病理学发现，PDD患者额叶、边缘系统和中脑中的5-HT神经元变性和丢失可能是抑郁发生的原因，有研究表明BDNF在血清中含量和前额、海马的表达水平降低可能也是引起抑郁情绪的主要原因[4]。艾地苯醌是一种短链苯醌，是辅酶Q10的一种合成类似物，它在细胞代谢中具有保护膜和脂蛋白免受氧化和脂质过氧化损伤的重要作用。它能够通过血脑屏障，向神经细胞内的线粒体转运，通过提高线粒体的呼吸活性和葡萄糖利用率，抑制脂质过氧化，改善神经递质[5]。

综上所述，MPTP作为一种神经毒素可能诱导小鼠脑内氧化应激和炎症免疫反应的发生，使脑内BDNF和5-HT1Ar mRNA水平表达异常，引起神经元的丢失死亡，最终导致小鼠出现抑郁样行为；艾地苯醌可能通过抑制氧化应激和炎症反应的发生，上调BDNF和5-HT1Ar mRNA表达水平，保护神经元，从而改善MPTP引起的PD模型鼠的抑郁样行为。