phMRI監(jiān)測GDNF對PD的治療效果與早期PD模型的建立.pdf

1、帕金森病是一種以靜止性震顫、運動遲緩、肌張力增高和姿勢平衡障礙為主要臨床特征，選擇性中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元喪失、紋狀體多巴胺含量顯著減少，以及黑質(zhì)及籃斑出現(xiàn)路易小體(Lewy body)為其病理特點的老年神經(jīng)退行性疾病。綜合世界各國資料，帕金森病的發(fā)病率穩(wěn)定在10-405/10萬人口左右，以前我國報道的發(fā)病率為44/10萬，屬于該病的低發(fā)地區(qū)，但是，最近的調(diào)查發(fā)現(xiàn)我國帕金森病的發(fā)病率與西方發(fā)達(dá)國家相似，發(fā)病率較高。黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性

2、、丟失，從而導(dǎo)致的紋狀體遞質(zhì)系統(tǒng)功能紊亂和皮質(zhì)-基底節(jié)-丘腦-皮質(zhì)環(huán)路的異?；顒邮且鹋两鹕≈饕Y狀的直接原因。該病最早是在1817年由英國醫(yī)生Jame Parkinson首先描述。至今病因不明。目前治療主要分為兩大類：內(nèi)科藥物治療主要針對遞質(zhì)代謝紊亂的糾正，外科治療著重于改變神經(jīng)環(huán)路的異?；顒?。目前治療均為對癥治療，不能根本改變疾病的進(jìn)展，這些治療存在著治療效果差、副作用多的缺點。近些年來，隨著對帕金森病基礎(chǔ)研究的進(jìn)一步深入以及多種

3、帕金森病動物模型的建立，PD的治療策略發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，逐漸由對癥治療轉(zhuǎn)向能從根本上延緩病程的神經(jīng)保護(hù)和修復(fù)治療。各種神經(jīng)營養(yǎng)因子，特別是GDNF一直是研究的熱點。本研究圍繞帕金森病和GDNF的治療作用進(jìn)行了兩個方面的研究：(1)使用phMRI監(jiān)測GDNF治療帕金森病效果的動物實驗研究；(2)MPTP建立早期PD動物模型的研究。 (1)目前，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞源性的神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)是在帕金森病治療研究中最受關(guān)注的神經(jīng)營養(yǎng)因子，GD

4、NF在動物實驗中顯示了對帕金森病良好的治療作用，GDNF不僅具有很強的多巴胺能神經(jīng)元營養(yǎng)效應(yīng)，而且在黑質(zhì)-紋狀體多巴胺能系統(tǒng)的神經(jīng)保護(hù)和損傷修復(fù)方面具有良好的作用。營養(yǎng)因子GDNF的治療作用也在治療帕金森病的臨床I期試驗中得到初步證明。有充足的證據(jù)證明GDNF能保護(hù)并促進(jìn)紋狀體的SNc和軸突中前突觸多巴胺能神經(jīng)元的生存。GDNF對中腦多巴胺能神經(jīng)元有強大的保護(hù)和修復(fù)作用，所以有望成為治療帕金森病的主導(dǎo)藥物。臨床預(yù)試驗及臨床研究均證明GD

5、NF等神經(jīng)營養(yǎng)因子只有通過靶向給藥才能發(fā)揮其療效。在進(jìn)一步研究GDNF對于帕金森病的治療作用以及將GDNF治療推向臨床的過程中，仍有許多問題有待解決，比如治療時機、給藥途徑、劑量以及檢測方法。我們通過藥理學(xué)MRI測量多巴胺激動劑阿撲嗎啡(apomorphine，APO)引起的血氧氨基血紅蛋白水平依賴(BOLD)反應(yīng)，監(jiān)測GDNF治療單側(cè)帕金森病猴動物模型前后，其基底節(jié)中功能學(xué)改變的情況。首先，在正常狀態(tài)下測量了BOLD對APO的反應(yīng)后，

6、然后用相同濃度的APO刺激經(jīng)過誘導(dǎo)的帕金森癥模型，進(jìn)行掃描，接著將所有的動物緩慢地用GDNF治療18個周，治療是通過植入導(dǎo)管并和體外一個可編程的泵系統(tǒng)進(jìn)行連接，導(dǎo)管是利用外科手術(shù)植入右殼核并通過柔軟的聚氨酯管連接至泵，通過該系統(tǒng)每日向試驗動物殼核注入22.5ug GDNF，最后在第6和18周分別進(jìn)行phMRI掃描。同時，對試驗動物行為改變的監(jiān)測貫穿于整個研究過程。這些研究初步發(fā)現(xiàn)，與慢性GDNF治療前的數(shù)據(jù)相比，在試驗動物的殼核中，AP

7、O引發(fā)的激活作用被持續(xù)性殼核內(nèi)注入的GDNF減弱了，并伴隨著帕金森病癥狀，行動速度和APO誘導(dǎo)的旋轉(zhuǎn)的明顯改善。這些結(jié)果表明，phMRI聯(lián)合選擇性DA激動劑可以對GDNF等神經(jīng)營養(yǎng)因子治療帕金森病的作用進(jìn)行連續(xù)的無創(chuàng)監(jiān)測。 方法:首先，我們采用MRI引導(dǎo)下立體定向技術(shù)在實驗動物右側(cè)殼核置管，導(dǎo)管外端連接SnchroMed程序化泵，這是一個可編程的泵，可以調(diào)節(jié)GDNF注入的劑量、速度以及時間，通過該系統(tǒng)治療帕金森病動物模型已被證實

8、有效。然后，通過藥理學(xué)MRI測量阿撲嗎啡(apomorphine，APO)引起的血氧氨基血紅蛋白水平依賴反應(yīng)(BOLD)，來檢測GDNF對MPTP誘導(dǎo)的單側(cè)帕金森病猴模型的治療作用，這是一種可以用來連續(xù)性監(jiān)測帕金森病治療效果的成像方法，具有無侵襲性、高敏感性、和可廣泛利用性. 結(jié)論：我們希望通過本次研究驗證phMRI技術(shù)與選擇性多巴胺能激動劑聯(lián)合應(yīng)用可以監(jiān)測GDNF在治療帕金森病方面的作用。具體的說，這項研究為了確定在患有帕金森

9、病的恒河猴中，在MPTP損傷的殼核中APO誘導(dǎo)的活化的振幅能夠被持續(xù)的GDNF治療減弱。 (2)近些年來，PD的治療策略正在由副作用和并發(fā)癥都非常嚴(yán)重的對癥治療逐漸向能從根本上延緩病程的神經(jīng)保護(hù)和修復(fù)方向發(fā)展。在新的神經(jīng)保護(hù)和恢復(fù)治療研究中，作為帕金森氏病治療的最佳階段，如何進(jìn)行早期治療瀲及使用影像學(xué)檢查(如phMRI掃描)進(jìn)行早期治療效果的評價被認(rèn)為是一個非常重要的議題。探索各種治療方法的有效性就需要建立一個適當(dāng)?shù)脑缙谂两鹕?/p>

10、的動物模型。這個早期帕金森病動物模型需要能夠滿足以下要求：1、該動物模型可以模擬人類早期帕金森病的病理、生化改變，2、該動物模型可以出現(xiàn)與人類帕金森病相似的臨床癥狀，而且能夠穩(wěn)定的表達(dá)，不會自行恢復(fù)，3可以模擬帕金森病人對治療的反應(yīng)。因此，在本實驗研究中，我們希望能夠通過控制MPTP(對甲基-苯基-四氫吡啶)的劑量、給藥途徑(頸內(nèi)動脈注射)以及實驗動物的年齡等因素，建立一個穩(wěn)定的非人類靈長類動物的早期帕金森病動物模型。我們希望使用這個早

11、期帕金森病動物模型再次進(jìn)行關(guān)于phMRI的研究，以探索phMRI在早期帕金森病監(jiān)測方面的作用。 方法:在本次試驗中，我們選用27只中年恒河猴(16-19歲)，通過單側(cè)頸內(nèi)動脈注入小劑量(0.12毫克/公斤體重)MPTP的方法，建立非人類靈長類動物單側(cè)帕金森病動物模型。所有實驗動物均經(jīng)過12個月的行為習(xí)性觀察，證實具有穩(wěn)定的帕金森病特征。然后，通過尸檢以及病理、生化研究，與晚期帕金森病動物模型相比較，證明有更多的多巴胺能神經(jīng)元殘留