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，選擇性中腦黑質多巴胺能神經元喪失、紋狀體多巴胺含量顯著減少，以及黑質及籃斑出現路易小體(Lewy body)為其病理特點的老年神經退行性疾病。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，最近的調查發(fā)現我國帕金森病的發(fā)病率與西方發(fā)達國家相似，發(fā)病率較高。黑質多巴胺能神經元變性

2、、丟失，從而導致的紋狀體遞質系統(tǒng)功能紊亂和皮質-基底節(jié)-丘腦-皮質環(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：內科藥物治療主要針對遞質代謝紊亂的糾正，外科治療著重于改變神經環(huán)路的異?；顒印Ｄ壳爸委熅鶠閷ΠY治療，不能根本改變疾病的進展，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研究的進一步深入以及多種

3、帕金森病動物模型的建立，PD的治療策略發(fā)生重大轉變，逐漸由對癥治療轉向能從根本上延緩病程的神經保護和修復治療。各種神經營養(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，神經膠質細胞源性的神經營養(yǎng)因子(GDNF)是在帕金森病治療研究中最受關注的神經營養(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元營養(yǎng)效應，而且在黑質-紋狀體多巴胺能系統(tǒng)的神經保護和損傷修復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。有充足的證據證明GDNF能保護并促進紋狀體的SNc和軸突中前突觸多巴胺能神經元的生存。GDNF對中腦多巴胺能神經元有強大的保護和修復作用，所以有望成為治療帕金森病的主導藥物。臨床預試驗及臨床研究均證明GD

5、NF等神經營養(yǎng)因子只有通過靶向給藥才能發(fā)揮其療效。在進一步研究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，監(jiān)測GDNF治療單側帕金森病猴動物模型前后，其基底節(jié)中功能學改變的情況。首先，在正常狀態(tài)下測量了BOLD對APO的反應后，

6、然后用相同濃度的APO刺激經過誘導的帕金森癥模型，進行掃描，接著將所有的動物緩慢地用GDNF治療18個周，治療是通過植入導管并和體外一個可編程的泵系統(tǒng)進行連接，導管是利用外科手術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，與慢性GDNF治療前的數據相比，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誘導的旋轉的明顯改善。這些結果表明，phMRI聯合選擇性DA激動劑可以對GDNF等神經營養(yǎng)因子治療帕金森病的作用進行連續(xù)的無創(chuàng)監(jiān)測。 方法:首先，我們采用MRI引導下立體定向技術在實驗動物右側殼核置管，導管外端連接SnchroMed程序化泵，這是一個可編程的泵，可以調節(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(BOLD)，來檢測GDNF對MPTP誘導的單側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. 結論：我們希望通過本次研究驗證phMRI技術與選擇性多巴胺能激動劑聯合應用可以監(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)癥都非常嚴重的對癥治療逐漸向能從根本上延緩病程的神經保護和修復方向發(fā)展。在新的神經保護和恢復治療研究中，作為帕金森氏病治療的最佳階段，如何進行早期治療瀲及使用影像學檢查(如phMRI掃描)進行早期治療效果的評價被認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的早期帕金森病

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與人類帕金森病相似的臨床癥狀，而且能夠穩(wěn)定的表達，不會自行恢復，3可以模擬帕金森病人對治療的反應。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行關于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)，通過單側頸內動脈注入小劑量(0.12毫克/公斤體重)MPTP的方法，建立非人類靈長類動物單側帕金森病動物模型。所有實驗動物均經過12個月的行為習性觀察，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元殘留