慢病毒介导GDNF对帕金森病的多巴胺能神经营养作用

探讨慢病毒介导GDNF对帕金森病的治疗作用。将gdnf片段替代pNL lacZ CMV质粒中的LacZ编码区 ,构建pNL gdnf质粒。采用磷酸钙转染方法 ,将慢病毒系统中三个质粒瞬时共转染 2 93T细胞 ,并收集病毒粒子。用立体定位仪将高滴度病毒注射入PD大鼠的纹状体中。分别在治疗后 14 ,30 ,6 0天检测阿朴吗啡 (APO)诱导旋转反应的变化 ;用Western印迹方法测定蛋白质的表达 ;用免疫组织化学方法检测lacZ和TH的表达 ;移植治疗后PD鼠的行为学逐渐有了改善 ,尤以治疗后14天明显。GDNF蛋白在大鼠脑内至少表达了 6 0天 ,对多巴胺神经有一定的神经营养作用。因此 ,慢病毒介导GDNF能显著改善PD鼠的行为学表现 ,是治疗帕金森病的有效方法之一。     

硫辛酸通过激活PI3K/Akt通路保护帕金森小鼠神经元的作用研究

目的:明确硫辛酸(lipoic acid,LA)是否通过活化脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(Phosphoinositide 3-kinases/Protein kinase B,PI3K/Akt)通路保护小鼠帕金森(Parkinson's disease,PD)神经元损伤。方法:将130只健康C57BL雄性小鼠随机分为PD模型组(A组)、PD模型自然恢复组(B组)、硫辛酸干预组(C组)、硫辛酸加阻滞剂干预组(D组),对照组(E组)。采用免疫组化方法检测黑质内酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)阳性细胞数,Western Blot方法检测中脑TH、总Akt和p-Akt蛋白表达,相应试剂盒检测中脑内GSH(Glutathione)和MDA(Malondialdehyde)的含量。结果:(1)与E组比较,A组TH阳性细胞数显著减少(P0.01),B组、D组明显减少(P0.05),C组无明显统计学意义(P0.05)。(2)与E组比较,A组、B组TH蛋白表达显著减少(P0.01),C组、D组TH表达明显减少(P0.05);分别与A组、B组比较,C组TH表达显著增多(P0.01),D组无明显统计学意义(P0.05)。(3)与E组比较,A组、B组、D组中脑内p-AKT表达显著减少(P0.01),C组差异无明显统计学意义(P0.05);分别与A组、B组比较,C组pAkt表达显著增多(P0.01),D差异无明显统计学意义(P0.05)。(4)与E组比较,C组中脑GSH水平明显增加(P0.05),A组、B组明显减少(P0.05),D组差异无统计学意义(P0.05;与E组比较,A组、B组MDA表达显著增加(P0.01),C组、D组差异无统计学意义(P0.05)。结论:硫辛酸可能通过激活PI3K/Akt通路,减轻氧化应激损伤,进而发挥其保护神经元的作用。     

永生化胶质细胞介导TH基因的长效基因治疗

胶质细胞是脑部疾病基因治疗中的理想载体细胞 ,但细胞来源有限 ,体外培养时间短等因素限制了原代胶质细胞在基因治疗中的应用。以SV4 0大T抗原转化原代大鼠原代胶质细胞得到的永生化胶质细胞 (RGLT)可解决这些问题。在成瘤性检测中 ,RGLT细胞在裸鼠皮下 (观察 4周 )和大鼠纹状体内 (观察 18个月 )均不能成瘤。将大鼠酪氨酸羟化酶 (TH)基因转入RGLT细胞得到RGLT TH细胞后 ,TH免疫组化和HPLC检测表明RGLT TH细胞可表达TH并在体外合成多巴胺。将RGLT TH细胞移值入 6 羟基多巴胺损毁的帕金森病 (PD)大鼠模型的纹状体后 ,可大幅提高纹状体内多巴胺含量并显著缓解PD症状 ,疗效稳定维持超过 18个月。这些结果表明永生化胶质细胞可以安全有效地用于神经退行性疾病的长效基因治疗。     

PD大鼠胼胝体和扣带胶质原纤维酸性蛋白的表达

目的观察不同病程帕金森病(PD)大鼠胼胝体和扣带胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。方法大鼠右侧前脑内侧束注射六羟基多巴胺制备PD模型。大鼠分为正常对照组,2周、4周和6周模型组。以酪氨酸羟化酶(TH)和GFAP抗体免疫组化阳性分别显示黑质的多巴胺能神经元、胼胝体与扣带处的星形胶质细胞。结果 2、4、6周模型组右侧黑质TH阳性细胞数较正常对照组均显著降低,而2、4、6周模型组之间无显著差异。正常对照组和4周模型组胼胝体和扣带处星形胶质细胞呈未活化状态,两组之间的GFAP表达强度和细胞密度均无显著差异。2周和6周模型组两部位星形胶质细胞呈活化状态,其表达强度和细胞密度均显著高于正常对照组和4周模型组。结论急性完全损伤PD模型大鼠注射侧胼胝体和扣带处GFAP表达随病程呈增高、降低和增高趋势。     

NF-κB在LPS诱导的帕金森病模型大鼠中的作用

目的:研究NF-κB在脂多糖(LPS)诱导的帕金森病(PD)模型大鼠中的作用.方法:52只SD大鼠按体重随机分为3组,实验组(LPS组)、预防组(PDTC+LPS组)和对照组,每组14只:(1)实验组SD大鼠按体重50 mg/kg经腹腔注射生理盐水后经脑立体定位单侧黑质注射LPS4μl/只(4μg/只)后7 d制成帕金森病模型;(2)预防组SD大鼠按体重50 mg/kg经腹腔注射PDTC lh后再经脑立体定位单侧黑质注射LPS 4μl/只(4μg/只);(3)对照组SD大鼠按体重50 mg/kg经腹腔注射生理盐水后经脑立体定位单侧黑质注射生理盐水4μl/只.7 d后观察三组大鼠皮下注射阿扑吗啡后的行为学变化,采用免疫荧光法检测注射7 d后黑质部NF-κBp65的表达,并用western blotting检测其蛋白表达.结果:7d后,实验组大鼠有明显的行为学变化,预防组和对照组则无异常行为学表现.免疫荧光结果显示,与注射对侧相比,实验组大鼠经脑立体定位注射内毒素LPS后,注射侧黑质部TH表达显著减少,而NF-κBp65阳性表达则显著增加,western blotting得到同样结果(P＜0.05);预防组和对照组大鼠黑质部TH和NF-κBp65阳性表达无显著性变化,western blotting得到同样结果(P＞0.05).结论:NF-κB参与了LPS PD大鼠发病过程,黑质中NF-κBp65过度激活是LPS对大鼠造成损害作用的机制之一.预先使用PDTC对LPS PD鼠起到一定神经保护作用.     

帕金森病大鼠模型中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元改变及c-Jun蛋白表达

目的探讨帕金森病(Parkinson disease,PD)大鼠模型中脑腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)多巴胺能神经元的改变及其c-Jun蛋白表达情况,探讨其可能机制。方法应用6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)单侧一点注射大鼠黑质致密区(substantia nigra compacta,SNc),特异性毁损DA能神经元;术后1d、7d、14d、21d腹腔注射阿朴吗啡(apomorphine,APO)诱发行为学观察、电镜、尼氏染色观察中脑VTA神经元的改变,免疫组织化学ABC观察其DA能神经元酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)及c-Jun的改变并进行图像分析,Western blot观察c-Jun蛋白表达。结果APO诱发PD大鼠模型异常旋转行为,尼氏染色及电镜见PD大鼠中脑VTA有神经细胞肿胀、坏死等变化,VTA TH阳性(TH )神经元数量减少,形态学改变。APO诱导的旋转实验≥7转/min,VTA毁损侧c-Jun表达。结论中脑VTA DA能神经参与PD模型大鼠的改变;APO能诱导6-OHDA PD模型大鼠的旋转行为,其强弱可能与TH 神经元数量直接相关;c-Jun表达与DA能神经元毁损程度有一定的关系。     

百草枯和代森锰所致帕金森病小鼠黑质GFAP的表达变化

目的:研究联合应用百草枯(Paraquat,PQ)和代森锰(Maneb,MB)对帕金森病(Parkinson′s disease,PD)小鼠脑黑质神经胶质原纤维酸性蛋白质(Glial fibrillary acldic protein,GFAP)的表达变化。方法:PQ/MB建立C57BL/6J小鼠PD模型,利用免疫组化方法观察不同时间点小鼠黑质区酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)和GFAP表达变化及相互关系。结果:模型组黑质致密部(Substantial nigra pars compacta,SNpc)区残留的TH阳性神经元呈进行性下降趋势,显著低于对照组的相应时间点(P＜0．01),黑质区星形胶质细胞反应性增多并呈现明显活化状态。结论:PO/MB能诱导小鼠产生渐进性且不可逆的PD样改变,星形胶质细胞可能参与多巴胺能神经元的病理损伤过程。     

电针对帕金森病模型大鼠腹侧被盖区TH和nNOS表达的影响

目的观察不同频率电针对帕金森病（PD）模型大鼠腹侧被盖区（VTA）酪氨酸羟化酶（TH）和神经元型一氧化氮合酶（nNOS）表达的影响。方法将30只SD大鼠,随机分为5组：正常对照组,假手术组、模型组,PD模型低频电针组和高频电针组。采用右侧纹状体内注射6-羟基多巴胺（6～OHDA）制备PD模型,取合谷和太冲穴,分别给予低频（2Hz）和高频（100Hz）电针治疗。免疫组织化学方法观察VTA的TH和nNOS表达。结果与正常对照组相比,PD模型大鼠vTA的TH表达减少、nNOS表达增加,高频电针可增加其TH表达和降低nNOS表达,低频电针对其没有影响。结论高频电针治疗PD的机制之一可能是通过降低PD模型大鼠VTAnNOS表达,从而减少因NO的产生引起的TH标记的DA能神经元的死亡。     

多巴胺能神经元的体外培养及其纯度鉴定

目的通过建立体外培养的多巴胺能神经元模型,应用于帕金森病(PD)的病因和发病机制等基础研究.方法用孕14d的胎鼠中脑嘴侧被盖部组织进行分散细胞原代培养,并用酪氨酸羟化酶(TH)免疫组化染色法鉴定其纯度.结果本实验可观察细胞历时20～30d的生长过程,并观察到细胞生长的第7～11d是细胞生长最旺盛的时期,最适宜加入处理因素观察细胞变化.培养10d的神经细胞进行TH免疫组化染色,可见胞浆被染成棕黄色的细胞遍布视野,阳性率达90%.结论体外培养的神经细胞可保持结构和功能上的某些特点,提供了体内生长过程在体外重现的可能,可广泛应用于PD病因和发病机制的研究.     

雌激素对6-羟基多巴胺损伤黑质多巴胺能神经元的保护作用

本研究以P50听觉诱发电位(P50 auditory evoked potential, P50)和酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)阳性细胞计数作为黑质功能和形态学指标,动态追踪研究雌激素对6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine, 6-OHDA)损伤黑质多巴胺(dopamine, DA)能神经元的作用.将大鼠分为4组:(1)正常雌性大鼠对照组;(2)单纯帕金森氏病(Parkinson's disease, PD)模型组;(3)双侧去卵巢PD模型组;(4)去卵巢回补3d雌激素的PD模型组.在大鼠清醒和安静的生理状态下连续14d记录黑质的P50,并检测黑质TH 细胞数目的变化.结果显示:单纯PD模型大鼠黑质P50的T/C值较正常雌鼠降低40.60%(P<0.01),其损伤侧黑质TH 细胞数目减少64.74%(P<0.01);去卵巢PD模型大鼠黑质P50的T/C值较单纯PD模型大鼠进一步降低45.88%(P<0.01),同时其黑质TH 细胞数目值也进一步减少57.26%(P<0.01),表明急性缺乏生理水平性腺雌激素将增大6-OHDA损伤黑质DA能神经元的程度,同时使黑质的感觉门控(sensory gating, SG)功能明显受损;去卵巢后回补3d生理剂量雌激素,可明显改善大鼠黑质的SG功能,提高TH 细胞数量(与去卵巢PD模型大鼠比较,P<0.01),其黑质损伤程度与单纯PD模型大鼠相当.以上结果提示,生理水平的雌激素具有提高黑质DA能神经元对伤害性刺激耐受性的神经保护作用.缺乏性腺源性的雌激素时,及时给予生理剂量的雌激素可以减轻神经毒素6-OHDA对黑质DA能神经元结构和功能的损伤.     

大鼠酪氨酸羟化酶基因在肌母细胞中稳定表达

用电穿孔法将大鼠酪氨酸羟化酶（Ｔｙｒｏｓｉｎｅｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ,ＴＨ）基因转染大鼠Ｌ－６ＴＧ成肌细胞株,经ＰＣＲ检测、免疫组织化学和荧光组织化学检测证明,ＴＨ基因能在细胞内稳定整合和表达,并在辅因子存在时将酪氨酸转化为多巴．移植于大鼠纹状体后可成活并表达ＴＨ。     

外源性TH基因在帕金森氏病鼠脑内的表达——行为和TH免疫组化的研究

用成年大鼠７５只,给右侧黑质区注射６－羟基多巴胺（６－ＯＨＤＡ）,损毁黑质多巴胺能神经元,制备偏侧帕金森氏病（ＰＤ）鼠模型。四周后,注射阿朴吗啡（ＡＰＯ）诱发大鼠向左侧旋转。旋转数为每分钟７次以上的３５只ＰＤ鼠作实验用。其中实验组１５只,对照组２０只。向实验组ＰＤ鼠右侧纹状体多点植入含大鼠酪氨酸羟化酶ｃＤＮＡ（ＴＨｃＤＮＡ）的真核表达载体ｐＳＶＫ３－ＴＨ和脂质体Ｌｉｐｏｆｅｃｔｉｎ混合的基因转染复     

Comparison of cDNA and genomic forms of tyrosine hydroxylase gene therapy of the brain with Trojan horse liposomes

BACKGROUND: The present study examines whether chromosomal derived forms of therapeutic genes can be delivered to brain following intravenous administration. The brain expression of a rat tyrosine hydroxylase (TH) cDNA is compared to the brain expression of a plasmid DNA encoding the 18 kb rat TH gene. METHODS: TH gene expression is measured in cell culture and in vivo in brain in experimental Parkinson's disease (PD). A total of four eukaryotic expression plasmids encoding rat TH were engineered wherein the size of the TH expression cassette ranged from 1.5 kb, in the case of the cDNA form of the gene, to 17.5 kb, in the case of the largest size genomic construct. The TH expression plasmids were delivered to either cultured cells or to rat brain in vivo with Trojan horse liposomes (THLs), which target the non-viral plasmid DNA to cells via cell membrane receptors. RESULTS: The pattern of TH gene expression in cell culture and in vivo was similar: the cDNA form of the TH gene was fast-acting with short duration of action, and the genomic form of the TH gene was slow-acting with longer duration of action. The most sustained replacement of striatal TH enzyme activity in experimental PD was produced by combination gene therapy where both the cDNA and the genomic forms of the TH gene were administered simultaneously. CONCLUSIONS: Eukaryotic expression plasmids encoding genomic forms of therapeutic genes, as large as 18 kb, can be successfully incorporated in THLs and delivered to brain following intravenous administration.     

Low-volume jet injection for efficient nonviral in vivo gene transfer

The transfer of naked deoxyribonucleic acid (DNA) represents an alternative to viral and liposomal gene transfer technologies for gene therapy applications. Various procedures are employed to deliver naked DNA into the desired cells or tissues in vitro and in vivo, such as by simple needle injection, particle bombardment, in vivo electroporation or jet injection. Among the various nonviral gene delivery technologies jet injection is gaining increasing acceptance because it allows gene transfer into different tissues with deeper penetration of the applied naked DNA. The versatile hand-held Swiss jet injector uses pressurized air to force small volumes of 3 to 10 μL of naked DNA into targeted tissues. The β-galactosidase (LacZ) reporter gene construct and tumor necrosis factor α gene-expressing vectors were successfully jet injected at a pressure of 3.0 bar into xenotransplanted human tumor models of colon carcinoma. Qualitative and quantitative expression analysis of jet injected tumor tissues revealed the efficient expression of these genes in the tumors. Using this Swiss jet-injector prototype repeated jet injections of low volumes (3–10 μL) into one target tissue can easily be performed. The key parameters of in vivo jet injection such as jet injection volume, pressure, jet penetration into the tumor tissue, DNA stability have been defined for optimized nonviral gene therapy. These studies demonstrate the applicability of the jet injection technology for the efficient and simultaneous in vivo gene transfer of two different plasmid DNAs into tumors. It can be employed for nonviral gene therapy of cancer using minimal amounts of naked DNA.     

大鼠实验性帕金森病的基因治疗

将稳定转染了大鼠酪氨酶羟化酶（Ｔｙｒｏｓｉｎｅｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ,ＴＨ）基因的大鼠成肌细胞移植于帕金森病大鼠模型的纹状体,进行基因治疗研究。ＲＴ－ＰＣＲ和免疫组织化学检测都证明转基因细胞可在纹状体内存活并表达ＴＨ,动物的不对称旋转行为明显改善,而且疗效可维持半年以上。     

Endometrial stem cell transplantation in MPTP‐ exposed primates: an alternative cell source for treatment of Parkinson's disease

Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease caused by the loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra. Cell‐replacement therapies have emerged as a promising strategy to slow down or replace neuronal loss. Compared to other stem cell types, endometrium‐derived stem cells (EDSCs) are an attractive source of stem cells for cellular therapies because of their ease of collection and vast differentiation potential. Here we demonstrate that endometrium‐derived stem cells may be transplanted into an MPTP exposed monkey model of PD. After injection into the striatum, endometrium‐derived stem cells engrafted, exhibited neuron‐like morphology, expressed tyrosine hydroxylase (TH) and increased the numbers of TH positive cells on the transplanted side and dopamine metabolite concentrations in vivo. Our results suggest that endometrium‐derived stem cells may provide a therapeutic benefit in the primate model of PD and may be used in stem cell based therapies.     

AAV介导的α-synuclein基因过表达致多巴胺能神经元损伤-一种制作轻度帕金森病大鼠模型的新方法

目的：研究过表达α-synuclein基因是否导致大鼠黑质纹状体选择性损伤,为帕金森病（parkinson’s disease, PD）大鼠模型的制备提供一种新的方法。方法:用腺相关病毒(adeno-associated virus, AAV)做载体,将人野生型α突触核蛋白(α-synuclein, NACP)引入大鼠脑内,观察大鼠行为学的改变,通过免疫组织化学染色观察其对黑质多巴胺能神经元细胞的影响,高效液相色谱（HPLC）检测纹状体多巴胺（DA）的含量。结果:α-synuclein基因过表达后大鼠出现自发性活动减少、爬行活动减慢、暂时性躯干震颤、竖毛等类似PD初期的症状和体征;大鼠脑黑质TH阳性神经元细胞随时间的延长出现数目减少,并且纹状体DA含量也出现减少,并且出现α-synuclein的积聚。结论:上述结果表明α-synuclein基因的过表达引起黑质多巴胺能神经元细胞的死亡,对大鼠的运动行为有一定的影响,产生类似于PD早期的症状与体征,与化学毒素（如6-OHDA, MPTP）诱导的动物模型相比,此法制作的动物模型可模拟PD缓慢发展的进程,为研究PD的病程进展及发病机制提供一个理想的动物模型。     

酪氨酸羟化酶和左旋芳香族氨基酸脱羧酶基因的细胞表达及活性检测

由于在帕金森病中合成多巴胺所需的酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)和左旋芳香族氨基酸脱羧酶(aromatic L-amino acid decarboxylase,AADC)活性明显降低,所以补充多巴胺合成酶成为基因治疗帕金森病研究的主要手段。我们分别构建了重组逆转录病毒载体pLHCX／TH及pLNCX2／AADC,通过脂质体介导将带有目的基因的载体分别转到包装细胞PA317中,经筛选得到产病毒的细胞PA317／TH和PA317／AADC,采用免疫组化、原位杂交方法检测目的基因表达;细胞经裂解后进行的酶促反应产物多巴胺以高压液相电化学方法检测证明所克隆的T‘H及AADC基因具有功能活性;这两种基因工程改造细胞可以完成酶促动力学的功能,使L-dopa及多巴胺产生明显增加。本研究为用TH和AADC双基因对帕金森病进行基因治疗提供了一定的依据。