丘脑底核(STN)脑深部电刺激(DBS)治疗帕金森病(PD)的有效性已得到公认,主要是改善中晚期PD患者的症状,但一般认为无法阻止病情的发展。近年来临床观察发现STN-DBS可能延缓早期PD的进展,动物实验也提示STN-DBS具有神经保护作用。本研究拟首先建立慢性猴PD模型,通过行为学观察STN-DBS治疗PD的有效性;检测STN及下游核团黑质致密部(SNc)、黑质网状部(SNr)和苍白球内侧部(GPi)的谷氨酸递质变化,分析相关核团的谷氨酸神经毒性降低对多巴胺能神经元的保护作用,并探讨其是否与PD的严重程度相关;继而采用病理学方法明确黑质纹状体内多巴胺能神经元的存活率,进一步利用Western Blot和RT-PCR检测相关蛋白及RNA水平的变化,从而揭示STN-DBS延缓PD进展的作用机制。研究结果将为DBS对早期PD具有神经保护作用提供佐证,为开展DBS治疗早期PD提供理论依据。
deep brain stimulation;subthalamic nucleus;animal model;Parkinson's disease;neuroprotection
本研究建立了恒河猴帕金森氏病(Parkinson disease, PD)模型,通过高频电刺激(high frequency stimulation, HFS)丘脑底核(subthalamic nucleus, STN),观察到PD猴的运动症状明显改善,并且与晚期电刺激组相比,早期电刺激组的改善率更高。微透析结果显示STN-DBS后黑质区细胞外谷氨酸明显下降,γ氨基丁酸明显升高,苍白球内侧部细胞外谷氨酸明显降低。通过监测STN电刺激前后黑质致密部(substantia nigra pars compacta, SNc)神经元放电和黑质神经元凋亡的变化,发现STN-HFS引起同侧SNc神经元兴奋性明显增加,在微电泳γ-氨基丁酸(GABA)受体阻断剂荷包牡丹碱的基础上给予STN电刺激时,SNc神经元兴奋程度远不如单独刺激STN时大,在微电泳谷氨酸受体阻断剂(MK801)时则未见这种变化。同时Tunel染色显示刺激组黑质神经元凋亡较假刺激组明显减少。本研究探讨了脑深部电刺激(deep brain stimulation, DBS)对帕金森病的治疗作用及其机制,结果显示STN-DBS可明显改善恒河猴的帕金森氏病症状,调节基底节环路的神经递质,改善神经元兴奋性,同时具有延缓PD进展保护神经元的作用,这为开展DBS治疗早期PD提供了理论依据。