6-OHDA诱导PC12细胞改变的机制与帕金森病伴发抑郁模型大鼠的制备

6-0HDA诱导PC12细胞改变的机制与帕金森病伴发抑郁模型大鼠
的制备
第一部分6-0HDA对PC12细胞凋亡的影响目的：探讨6-羟基多巴胺
(6-hydroxydopamine,6-0HDA)对大鼠嗜铬细胞瘤(PC12)细胞凋亡的影响及N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine NAC)囊泡单胺类转运体(Vesicular Monoamine Transporter, VMAT) 功能抑制对其作用。

方法：阴性对照、
6-OHDA(25,50,100,200umol/L)、NAC(20mmol/L与上述不同浓度6-OHDA 不同浓度的VMA■功能抑制剂利血平(50、100、400、1600nmol/L)与6-OHDA(100umol/L) 作用于PC12细胞，前三大组于不同时间点(0、12、24、36、48h),后一大组于0、24h 用四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium, MTT) 法检测细胞活性, 以流式细胞仪检测细胞凋亡率,并用western blot 法测PC12细胞Bc12蛋白及Bax蛋白活性。

结果：加入不同浓度的6-OHDA寸,PC12细胞中细胞活性随6-OHDA浓度增加而下降,并随作用时间的延长活性降低更加明显。

加入NAC后,相应的细胞活性增加，而在100卩mol/L6-OHDA组中，随着利血平浓度的增加，细胞活性显著下降，差异有统计学意义。

PC12细胞凋亡随6-OHDA浓度增加显著上升，引起Bc12蛋白表达下降,Bax 蛋白表达上升,具有时间依赖性。

加入NAC后,相应的细胞凋亡减少,Bc12蛋白表达较相应组升高,Bax蛋白表达减少,差异有显著性。

而在100umol/L6-OHDA组中,随着利血平浓度的增加,相应的细胞凋亡增
多,Bc12蛋白表达降低明显,Bax蛋白表达增多,差异有显著性。

结论：本研究提示
6-OHDA能诱导PC12细胞活性降低,诱导PC12细胞凋亡,并呈剂量及时间依赖性,并抑
制细胞内Bc12表达,促进Bax的表达,VMAT功能抑制加重上述变化,进步抑制Bcl2蛋白表达,促进细胞内Bax的表达,进而诱发多巴胺能神经元的凋亡。

抗氧化剂NAC对6-0HDA勺这种损害有保护作用。

第二部分6-0HDA诱导PC12 细胞凋亡的机制目的：通过观察6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA) 对大鼠嗜铬细胞瘤(PC12)细胞线粒体膜电位及细胞内Ca2+离子浓度的影响及N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC) 、囊泡单胺类转运体(Vesicular Monoamine Transporter, VMAT)功能抑制对上述变化的作用,进一步探讨6-0HDA引起PC12 细胞凋亡的机制。

方法：阴性对照、6-OHDA(25 50、100、200umol/L)、NAC(20mmol/L与上述不同浓度6-OHDA不同浓度的VMAT功能抑制剂利血平(50、100、400、1600nmol/L)与6-OHDA(100umol/L)作用于PC12细胞，前三大组于不同时间点(0、12、24、36、48h), 后一大组于0、24h 用JC-1 染色流式细胞仪定量测定线粒体膜电位(mitochondrial memberane potential, Aym) 变化, 激光共聚焦显微镜通过荧光探针强度检测PC12细胞内Ca2十离子浓度。

结果：加入不同浓度的6-OHDA 时,PC12细胞△书m降低的细胞比例随6-OHDA浓度增加而增加，并随作用时间的延长增加更加明显，细胞内Ca2+离子浓度随6-OHDA^度增加而升高，并随作用时间的延长浓度升高更加明显。

加入NACH,相应的△书m降低的细胞比例减少，细胞内Ca2+离子浓度增加程度降低，而在100卩mol/L6-OHDA组中，随着利血平浓度的增加，细胞内△书m降低的细胞比例明显增加，Ca2+离子浓度升高，差异有统计学意义。

结论：本研究表明
6-OHDAH起PC12细胞凋亡的作用机制可能为诱导PC12细胞内△书m的降低及钙离子超载，并呈剂量及时间依赖性,VMAT功能抑制进一步加重了6-OHDA勺内源性毒性,引起△书m的降低及钙离子超载加重。

抗氧化剂NAC对6-0HDA勺这种损害有保护作用。

第三部分6-0HDA寸PC12 细
胞单胺类神经递质及其合成限速酶基因的作用目的：探讨6-羟基多巴胺
(6-hydroxydopamine,6-0HDA)对大鼠嗜铬细胞瘤(PC12)细胞5-HT、NE DA递质及其合成限速酶基因TpH mRNA D B H mRNA TH mRNA勺影响,及N-乙酰半胱氨酸
(N-acetylcysteine, NAC)、囊泡单胺类转运体(VMAT功能抑制对上述物质的作用。

方法：阴性对照、6-OHDA(25 50、100、200umol/L)、NAC(20mmol/L与不同浓度6-OHDA不同浓度的VMA■功能抑制剂利血平(50、100、400、1600nmol/L) 与
6-OHDA(100umol/L)作用于PC12细胞，前三大组于不同时间点(0、12、24、36、48h),后一大组于0、24h用酶联免疫法(ELISA)法检测细胞内5-HT、NE、DA递质,并用荧光实时定量RT-PCR法检测TpH mRNAD B H mRNA TH mRN/相对表达量。

结果：1)加入不同浓度的6-OHDA寸,PC12细胞中5-HT浓度随6-OHDA浓度增加变化不明显, 但在同一浓度组中随作用时间的延长浓度降低明显, 尤其在36h 时间点浓度最低。

NE随6-OHDA^度增加显著下降，并随作用时间的延长表达量降低更加明显。

DA 浓度随6-OHDA浓度增加显著降低，但随作用时间的延长浓度变化不明显。

加入NAC后,5-HT、NE及DA浓度相应的增加，具有剂量和时间的依赖性，但与相应的6-OHDA fi相比无明显统计学意义。

100umol/L6-OHDA组中，随着利血平浓度的增加，5-HT、NE及DA浓度显著下降，差异有显著性。

2)加入不同浓度的6-OHDA寸PC12细胞TpH mRN A D B H mRNAi TH mRNA 表达随6-OHDA浓度增加显著下降，并随作用时间的延长表达降低更加明显。

加入NAC后,TpH mRNA D B H mRN及TH mRNA表达量相应的增加,具有剂量和时间的
依赖性,与相应的6-0HDA组相比有统计学意义。

而在100umol/L6-0HDA组中,随着利血平浓度的增加,TpH mRNA D B H mRNA 及THmRN表达显著下降,差异有显著性。

结论：本研究提示6-0HDA能诱导PC12 细胞
5-HT、NE DA递质浓度及TpHmRNAD B H mRNA TH mRNA表达量的降低, 并呈剂量
及时间依赖性,VMAT功能抑制加重上述变化。

抗氧化剂NAC对6-0HDA的这种损害有保护作用。

第四部分帕金森病伴发抑郁模
型的建立及大鼠不同脑区内单胺类神经递质的变化目的：探讨6-羟基多巴胺
（6-hydroxydopamine,6-0HDA）所造PD大鼠、及PD伴发急、慢性抑郁大鼠模型的
行为学改变, 组织学改变, 同时探讨各组大鼠模型于不同脑区单胺类神经递质的变化。

方法：70只成年雄性SD大鼠随机分为正常组（8只）,PD组（10只）,PD合并慢性抑郁组（15只），慢性抑郁组（10只）,PD合并急性抑郁组（15只）,急性抑郁组（12只）。

正常大鼠或6-OHDA所造的PD大鼠连续3周进行慢性不可预见性温和应激方
法建立慢性抑郁大鼠模型, 或进行连续 3 天强迫游泳建立急性抑郁大鼠模型的。

于不同的时间点, 测定体质量的变化, 并采用旷场实验、糖水及食物消耗实验, 被
动回避实验来评价大鼠抑郁程度及学习能力。

HE染色观察各组大鼠前额皮层、
海马、黑质、蓝斑区域形态学改变,ELISA法分别测定各个脑区DA 5-HT、NE递质含量。

结果：1）与正常组相比，PD组及慢性抑郁组在第7天,14天,21天体重增长变化百分率明显降低,PD伴发慢性抑郁组与其他各组相比，上述各个时间点体重增长均较慢，差异极其显著。

PD伴发急性抑郁组及急性抑郁组由于造模时间短，未进行体质量的测定。

2）旷场实验中PD伴发慢性抑郁组各时间点水平总距离及垂直得分较正常组、
PD组、及慢性抑郁组均低，其中在第1天及第7天差异显著。

急性抑郁组第1天水平总距离及垂直得分较正常组、PD组及慢性抑郁组均低，差异有显著性，第3 天水平总
距离及垂直得分均有明显下降趋势；PD伴发急性抑郁组较其他各组在
第1 天、第3天总距离及垂直得有明显下降趋势,差异极其显著。

3） PD组和慢性抑郁组从第7天开始,糖水耗较正常组明显降低，差异具有显著性,而各组的食物耗随时间变化不大。

PD伴发慢性抑郁组从第1天开始,糖水耗及食物耗在各个时间点均明显下降,差异有显著性,与其他各组相比亦有显著性差异。

PD伴发急性抑郁组及急性抑郁组由于造模时间短，未进行糖水偏爱实验的测定。

4）被动回避测试中与正常组相比较，PD组和慢性抑郁组从第7天开始,T1 值随时间延长而渐增加,T2 值随时间延长而渐减少, 差异有显著性。

而相比于其他三组,PD伴发慢性抑郁组从第1天开始,T1值随时间延长而明显增加,T2值随时间延长而明显减少，差异有显著性。

PD伴发急性抑郁组及急性抑郁组由于造模时间短,未进行被动回避测试。

5）在额叶皮质,PD组,慢性抑郁组，急性抑郁组及PD伴发急性抑郁组之间细胞数无显著性差异，这四组细胞数较正常组明显减少，差异有显著性，而PD伴发慢性抑郁组细胞数较上述组减少更加明显；在黑质、海马及蓝斑，均可见PD组,
慢性抑郁组, 急性抑郁组之间细胞数无显著性差异, 这三组细胞数较正常组有所减少,差异有显著性,而PD半发急性抑郁组及PD半发慢性抑郁组细胞数较上述组减少更加明显，差异具有显著性。

6）各组于蓝斑区5-HT,NE的浓度最高，于黑质区
DA的浓度最高。

在额叶皮质,黑质、海马及蓝斑,PD组,慢性抑郁组，急性抑郁组之间5-HT、
NE及DA无显著性差异,这三组5-HT、NE及DA均较正常组明显减少,差异有显著性,而PD伴发慢性抑郁及PD伴发急性抑郁组5-HT、NE及DA较上述组减少更加明显，差异具有显著性。

结论：PD组模型大鼠已经表现出抑郁的症状，而PD伴发慢性抑郁组模型大鼠较充分而持续表现快感缺乏, 活动减少等“抑郁”核心症状以及学习记忆能力的下降,PD伴发急性抑郁组模型大鼠亦表现活动减少。

在细胞数计数及单胺类神经递质均可以发现PD组已出现改变，而PD伴发慢性抑郁组及PD伴发急性抑郁组变化更加明显。

说明PD伴发抑郁的机制为内源性因素所致, 而外源性因素起了促进及加重作用。

小结：1.本研究提示6-0HDA能诱导PC12细胞细胞活性降低，诱导细胞凋亡，抑制细胞内Bcl2表达，促进Bax的表达，并呈剂量及时间依赖性，其神经毒性作用机制可能为加重氧化应激，诱导PC12细胞内线粒体膜电位的降低及钙离子超载，最终引起细胞凋亡。

VMAT勺功能抑制加重了这种内源性神经毒性,NAC对6-0HDA 的这种损害有保护作用。

2.本研究提示6-0HDA能诱导PC12细胞5-HT、NE DA递质浓度的降低，并呈剂
量及时间依赖性,NAC对6-OHDA勺这种损害有保护作用,而利血平加重6-OHDA 的这种损害。

3.本研究提示6-OHDA能诱导PC12细胞TpH mRNAD B H mRNA TH mRN表达量的降低,并呈剂量及时间依赖性,NAC对6-OHDA的这种损害有保护作用,而利血平加重6-OHDA的这种损害。

4.6-OHDA不仅可以引起PC12细胞凋亡,而且可以在细胞水平上引起单胺类神经递质及其合成限速酶在基因水平的减少，可能是引起PD伴发抑郁的生化基础。

其机制可能与氧化应激有关。

5.PD组模型大鼠已经表现出抑郁的症状,而PD半发慢性抑郁及PD伴发急性抑郁组行为学及病理生理则有更明显的改变，本研究提示PD伴发抑郁的机制为内源性因素所致, 而外源性因素起了促进及加重作用。

6. 由于可评判标准更多, 且更接近人类的病程,PD伴发慢性抑郁组可以作为PD伴发抑郁的较为理想的模型。