基于垂体腺苷酸环化酶激活多肽在帕金森动物模型中的神经保护作用及机制探索

摘要

目的 探讨垂体腺苷酸环化酶激活多肽（PACAP）在帕金森病（PD）动物模型中的神经保护作用及机制。方法SD大鼠设置假手术组（Sham组）、PD组（帕金森造模组）、PD+PACAP＿低浓度组（造模+按体重5μg/kg予PACAP鼻腔给药）、PD+PACAP＿中浓度组（造模+按体重10μg/kg予PACAP鼻腔给药）、PD+PACAP＿高浓度组（造模+按体重20μg/kg予PACAP鼻腔给药） 5组，最终每组纳入10只。四个PD组将脂多糖溶液注射至SD大鼠黑质中建立PD模型，假手术组同法操作但注射生理盐水。通过转棒法检测大鼠行为学表现；ELISA法检测黑质谷氨酸浓度（Glu）和α-突触核蛋白（α-syn）水平，WB法检测黑质α-syn及核因子激活的B细胞的κ-轻链（NF-κB）、核因子κB抑制蛋白α (IκBα)的表达水平；实时荧光定量聚合酶链式反应法（qPCR）检测大鼠黑质炎症因子肿瘤坏死因子α (TNF-α)、白细胞介素-1β (IL-1β)、白细胞介素-6IL-6的mRNA表达水平；WB法和免疫荧光法检测核转录因子胶质纤维酸性蛋白（GFAP）水平来观察星形胶质细胞的活化水平，TUNEL法检测黑质神经元的凋亡情况。结果 （1）行为学结果显示，在转棒实验中，与Sham组比较，PD组潜伏期缩短，掉落次数增加（37.20±5.27次/min）；与PD组比较，PACAP组潜伏期延长，掉落次数减少（14.50±2.32次/min）,PACAP治疗组的潜伏期和掉落次数随着PACAP浓度的增加而潜伏期可以更长，掉落次数可以更少（P<0.001）。（2）星形胶质细胞激活相关指标显示，PD组GFAP表达水平和黑质神经元的凋亡数量较Sham组显著升高；PACAP治疗组上述指标随着PACAP的浓度增加而显著减低（P<0.01）。（3）黑质神经炎症指标显示，与Sham组比较，PD组NF-κB含量及TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA显著升高，IκBα含量显著降低；PACAP治疗组NF-κB含量及TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA随着PACAP的浓度增加而减低，IκBα含量随着PACAP的浓度增加而升高（P<0.01）。（4） PD疾病特征指标显示，PD组谷氨酸和α-syn含量均较Sham组显著升高，3个PACAP组的上述指标较PD组显著降低；PACAP治疗组的上述指标随着PACAP的浓度增加而递减（P<0.01），以PD+PACAP＿高浓度组效果最为明显。结论 PACAP在PD模型中具有神经保护作用，其机制可能为通过抑制星形胶质细胞激活来减轻神经炎症的发生。

关键词

帕金森病 / 神经炎症 / 垂体腺苷酸环化酶激活多肽 / 星形胶质细胞

基金资助

甘肃省自然科学基金项目（23JRRA0976）;; 兰州大学第二医院萃英学子科研培育计划项目（CYXZ2019-02）