光遗传操控D2-MSNs揭示跑台训练改善帕金森病小鼠运动行为障碍的可能机制

• 作者: 乔德才 刘晓莉 张丹昱 赵刚
• 来源期刊: 中国运动医学杂志
• 关键词: 运动 光遗传 D2-Cre转基因小鼠 纹状体中等多棘神经元II亚型 帕金森病 自主活动能力
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 711-718
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

目的:采用光遗传学技术揭示纹状体表达多巴胺Ⅱ型受体的中等多棘神经元(D2-MSNs)在改善帕金森病(PD)小鼠运动行为障碍中的作用.方法:雄性D2-Cre转基因小鼠,随机分成假手术安静组(Control组)、帕金森病组(PD组)、帕金森病运动组(PD+Ex组)和帕金森病光刺激组(PD+Laser组),最终每组样本量为6只.PD+Laser组小鼠纹状体注射包装抑制性光敏感蛋白病毒(rAAV-Ef1α-DIO-eN?pHR3.0-EYFP-WPRE-pA),并采用全细胞膜片钳技术记录纹状体D2-MSNs对注入电流的反应,在激光共聚焦显微镜下鉴定病毒转染情况.采用右侧纹状体两点注射6羟基多巴胺(6-OHDA)药物建立偏侧PD小鼠模型,采用阿扑吗啡(APO)诱导旋转试验和纹状体酪氨酸羟化酶(TH)表达评价PD模型可靠性.PD+Ex组小鼠跑台运动干预方案为18 m/min,40 min/d,5 d/w,4 w.采用旷场实验通过运动总距离、平均运动速度和活动模式占比等参数评价各组小鼠自主活动能力,旷场实验中PD+Laser组光刺激方案为波长589 nm、10 mW,30 s光照、30 s关闭、30 s间隔的循环,重复7组,共10 min.结果:模型组小鼠APO旋转试验净旋转圈数>120 r/30 min,6-OHDA损毁侧纹状体TH阳性纤维大量丢失;光刺激前后D2-MSNs对注入电流反应不同,纹状体上光敏感蛋白eNpHR3.0在D2-MSNs表达,证实PD小鼠模型可靠及病毒转染成功.PD组和PD+Ex组总运动距离及平均运动速度较Control组显著降低(P<0.05),PD+Ex组和PD+Laser组总运动距离及平均运动速度较PD组显著增加(P<0.05),且PD+Ex组和PD+Laser组总运动距离、平均速度及活动模式占比等结果基本一致.结论:PD小鼠出现明显自主活动障碍与纹状体DA水平减少,引起D2-MSNs兴奋性改变有关.4周跑台运动干预有效改善了PD模型小鼠自主活动障碍,这一结果与光遗传操控D2-MSNs兴奋性对PD小鼠自主活动行为的影响基本相似.提示纹状体D2-MSNs可能是运动改善PD小鼠运动行为障碍的重要细胞分子靶点.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘晓莉		130	772	13.0	21.0
2	乔德才		113	766	14.0	22.0
3	赵刚		24	280	9.0	16.0
4	张丹昱		3	0	0.0	0.0