Ardaíonn an cleachtadh gabhdóir dopamine D2 i múnla luch de ghalar Parkinsons In vivo íomháú le fualpride (18F) (2010)

Nótaí tráchta: I múnla luch de Parkinson, mhéadaigh cleachtadh treadmill gabhdóirí dopamine D2. Laghdaíonn andúil meath na ngabhdóirí D2 arb é is cúis leis an dí-íograithe go páirteach. Cúis eile le cleachtadh.

Neamhoird Ghluaiseachta

Imleabhar 25, Eagrán 16, leathanaigh 2777-2784, 15 2010 Nollaig

Tá leagan críochnaitheach eagarthóra an ailt seo den alt seo ar fáil ag Mov Disord
Féach ailt eile sa PMC sin cite an t-alt foilsithe.

Abstract

Ba é cuspóir an staidéir reatha scrúdú a dhéanamh ar na hathruithe i slonn dopamine D2 (DA-D2R) laistigh den ganglia basal lucha MPTP a bhí faoi réir chleachtadh treadmill dian. Ag baint úsáide as anailís imdhíonachta an Iarthair ar synaptoneurosomes agus in vivo íomháú tomagrafaíochta astaíochta positron (PET) a úsáideann an ligand sonrach DA-D2R [18F] fallypride, fuaireamar amach go raibh méadú ar an léiriú d’-D2R déine a bhí níos suntasaí i MPTP i gcomparáid le lucha cóireáilte salanda mar thoradh ar fheidhmiú treadmill déine ard. Tá athruithe cleachta-spreagtha sa DA-D2R sa ganglia basal dopamine-ídithe ag teacht le ról féideartha an ghabhdóra seo i bhfeidhm néaróin spíonach mheánmhéide (MSNanna) agus aisghabháil iompraíochta. Rud atá tábhachtach, tacaíonn torthaí an staidéir seo leis an réasúnaíocht a bhaineann le híomhá PET a úsáid le [18F] fidepride scrúdú a dhéanamh ar athruithe DA-D2R ar dhaoine aonair le Galar Parkinson (PD) atá ag dul faoi oiliúint treadála déine ard.

Keywords: tomagrafaíocht astaíochta positron, cleachtadh ganglia basal, neuroplasticity, cleachtadh treadmill

Feabhsaíonn ceacht feidhmíocht mótair in othair le galar Parkinson (PD).1-3 Soláthraíonn samhlacha ainmhithe, cosúil leis an luch 1-meitil-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP), uirlis chriticiúil chun na meicníochtaí móilíneacha d'fheabhsú feabhsaithe in iompraíocht mhótair a imscrúdú.4-6 Is iad na gabhdóirí dopamine D1 agus D2 (DA-D1R agus DA-D2R) na príomhspriocanna dopamine ar néaróin spíonacha mheánmhéide (MSNanna) agus airíonna fiseolaíocha agus comharthaíocht cheallach a mhodhnú. Go sonrach, tá ról mór ag an DA-D2R i ndúlagar fadtéarmach (TEO), cineál plaisteachta synaptic a bhaineann le comhtháthú neurotransmission glutamatergic agus dopaminergic as a dtiocfaidh ionchódú feidhm mótair sa striatum dorsolateral. Mar gheall ar ról an DA-D2R i rialú mótair, d'fhéachamar le scrúdú a dhéanamh ar cibé an bhfuil méadú feabhsaithe i bhfeidhm mótair mar thoradh ar mhéadú ar léiriú DA-D2R striatal.

Tairgeann cumas tomagrafaíochta astaíochta positron (PET) a chuireann le rada-radaitheoirí DA-D2R cumas staidéar fadama a dhéanamh ar éifeacht an chleachtaidh i ndaoine. Rinne staidéir roimhe seo le cleachtadh aeróbach iarracht scaoileadh dopamine a thomhas i ngnáthdhaoine7 agus gan aon athrú ar cheangal [11Cinneadh raclopride, ag treorú na n-údar chun a rá nár tharla mórán athraithe ar leibhéil dopamine. Mar sin féin, níor scrúdaíodh na héifeachtaí a bhíonn ag cleachtadh ar léiriú DA-D2R agus ar ghníomhaíocht sioncópach. An ligand íomháithe PET [18F] Is uirlis iontach é fallypride chun é seo a scrúdú mar gheall ar a ghaolmhaireacht agus a sainiúlacht ard do DA-D2R agus DA-D3R, agus murab ionann agus [11C] raclopride, níl sé éasca a easáitiú ag leibhéil bunlíne dopamine ingineacha.7-10 Deimhníodh é seo trí réamh-iontógáil ainmhithe (chun dopamine inchríochnaithe a ídiú) nach raibh aon éifeacht aige [18F] ceangailteach fallypride,9,11 ach méadú suntasach [11C] ceangailteach raclopide8 ba é an chúis a bhí leis sin ná athrú sa chleamhnas ceangailteach dealraitheach (Kd) seachas uimhir ghabhdóra (Bmax).

Mar phoitéinseal ceangailteach (BP) de [18F] Tá fallypride frithsheasmhach in aghaidh athruithe mar gheall ar ídiú dopamine, rud a thugann le fios nach bhfuil mórán tionchair aige Kd or Bmax ag bunlíne nó ag staid ídithe, d'úsáid muid [18F] fallypride chun ár hipitéis a thástáil a mhéadaíonn léiriú DA-D2R sa mhúnla luch MPTP le dian-chleachtadh.9,10,12,13 Ina theannta sin, chun tacú lenár mbearta íomháithe PET, d'úsáid muid an teicníc chomhlántach d'anailís imdhíonachta an Iarthair ar ullmhóidí synaptoneurosomal chun athruithe a thomhas in léiriú próitéine DA-D2R ar leibhéal na sioncáis sna hainmhithe céanna. Tuairiscímid anseo na héifeachtaí a bhaineann le cleachtadh ar léiriú DA-D2R agus [18F] fidepride i ngrúpaí lucha a ndéileáiltear leo le salanda nó MPTP.

MODHANNA

Ainmhithe, Grúpaí Cóireála, agus Riarachán MPTP

Fireann C57BL / 6 lucha seachtainí 8 (bhí Charles River Laboratories, Wilmington, MA) lonnaithe i ngrúpa i seomra faoi rialú teochta faoi thimthriall dorcha 12 h / 12 h dorcha. Rinneadh na nósanna imeachta go léir de réir Threoir NIH um Chúram agus Úsáid Ainmhithe Saotharlainne mar a cheadaigh an USC IACUC iad. Baineadh úsáid as 164 lucha i gceithre ghrúpa cóireála: (1) salanda (n = 42), (2) cleachtadh salanda móide (n = 55), (3) MPTP (n = 57), agus (4) MPTP móide cleachtadh (n = 42). Maidir le loit, fuair ceithre lucha instealladh intraperitoneal de 20 mg / kg MPTP (bonn saor; Sigma-Aldrich, St Louis, MO) a tuaslagadh i salanda 0.9%, ag eatraimh 2-h nó ceithre instealladh intraperitoneal 0.1% XC%% mar rialú. Rinne anailís HPLC bailíochtú ar leibhéil dopamine striatal bailíochtú. Ag láithriú 0.9 iar-MPTP, bhí ídiú dopamine 10% i lucha MPTP (82.2 ± 48.0 ng / próitéin próitéine) i gcomparáid le lucha salanda (8.4 ± 269.5 ng / mg próitéine). Ag deireadh an staidéir, ní raibh aon difríocht shuntasach i leibhéil dopamine striatal idir MPTP móide lucha aclaíochta (24.9 ± 69.8 ng / próitéin próitéine) i gcomparáid le MPTP (11.7 ± 77.9 ng / próitéin próitéine). Mar sin féin, bhí méadú suntasach ar dopamine striatal i lucha salanda móide cleachtaí (12.0 ± 315.2 ng / próitéin próitéine) i gcomparáid le salanda (9.0 ± 246.9 ng / próitéin próitéine) (F(3,16) = 7.78; P <0.05).

Cleachtadh Treadmill

Thosaigh an cleachtadh 5 lá tar éis é a ghéarú. Cuireadh oiliúint ar lucha ón dá ghrúpa aclaíochta (cleachtadh salanda móide agus MPTP plus plus) chun treadmill innealta 100-cm (Exer 6M, Columbus Instruments, OH) a reáchtáil ag luas incriminteach le haghaidh 6 seachtaine (5 lá / seachtain) chun ré a shroichint de 60 min / day agus luas 18-20 m / min.5,6

Íomháú Athshondais Mhaighnéadach

Fuarthas íomhá athshondais mhaighnéadach T1 tríthoiseach-ualaithe (MR) den inchinn luch le córas micrea-MRI 7-T (Bruker Biospin, Billerica, MA). Ba iad paraiméadair éadála íomhá ná: TE = 46.1 ms, TR = 6292.5 ms, tiús slice 0.4-mm, tiús interslice 0.45-mm, méid maitrís 128 × 128 × 128.

Radiochemistry

Sintéis de [18F] rinneadh fallypride mar a tuairiscíodh roimhe seo trí imoibriú ionadú núicléasach na réamhtheachtaí tosyl le [18F] ag baint úsáide as fearas radaiceimice saincheaptha.12 Baineadh íonú amach trí HPLC cúltreo ar Phenomenex Luna C8 (2) ag baint úsáide as maolán acetonitrile agus fosfáit sóidiam mar chéim shoghluaiste (55: 45). Tomhaiseadh ionsúite UV ag 254 nm agus AUFS 0.05. Buaic radaighníomhach (am coinneála 17 min) a fhreagraíonn do [18F] fidepride, bailíodh é agus baineadh tuaslagóir as galaitheoir rothlach. Rinneadh an táirge deiridh a thástáil le haghaidh pyrogenicity, steirileacht, pH, agus deireadh a chur le tuaslagóirí orgánacha trí chrómatagrafaíocht gháis. Rinneadh measúnú ar ghníomhaíocht shonrach agus ar íonacht radaiceimiceach le córas HPLC Waters ag baint úsáide as anailís Phenomenex Luna C8 (2). Bhí an ghníomhaíocht shonrach i raon na 3,000-12,000 Ci / mmol.

Tomhais PET agus Anailís Íomhá

Baineadh úsáid as fiche lucha le haghaidh íomháú PET (n = 6 salanda; n = 3 salanda móide aclaíocht; n = 5 MPTP; agus n = 6 MPTP plus exerc). Fuarthas scans le scanóir Concorde microPET R4 (CTI Concorde Microsystems, Knoxville, TN) le prótacal éadála modh liosta 60-min tar éis scanadh tarchuir 20-min do cheartú tanúcháin le 68Foinse GE. [18F] cuireadh fallypride (10.92-11.28 MBq) trí fhéithil (bolus amháin) ag tús an scanadh astaíochta. Rinneadh ainéistéitéiseach le lucha le lucha 2% isofluorane agus 98% ocsaigine. Rinneadh na sonraí modh dinimiciúla liosta a shórtáil chuig sinograms le frámaí 26 (6 × 20 sec, 4 × 40 sec, 6 × 1 min, agus 10 × min 5) agus atógtha le dhá atriallta de OSEM (uasmhéadú ionchais ordaithe ag súil leo) agus 18 ina dhiaidh sin atriallta algartam atógála MAP (uasmhéid a posteriori).14 Rinneadh na híomhánna atógtha a bhearradh chun an ceann agus an t-idirshuíomh líneach a dhéanamh iontu Z-treorú chun íomhá 128 × 128 × 63 a tháirgeadh le mm 0.4 × 0.4 × 0.4 × XNUMX mm3 voxels. Rinneadh íomhánna poitéinsiúla ceangailte ardtaifigh (BP) den striatum a ríomh ó na híomhánna dinimiciúla atógtha ag baint úsáide as samhail thagartha fíochán iltaobhach15 agus lotaí Logan16 le gníomhaíocht ard sa striatum agus gníomhaíocht an-íseal sa cherebellum (réigiún tagartha). Sainmhíníodh réigiúin anatamaíocha spéise (striatum agus cerebellum) de láimh sa dá leathsféar in íomhánna PET a bhí cláraithe le MRI ag baint úsáide as Rview (leagan 8.21Beta).17 Cainníochtú ceangail shonraigh [18Rinneadh fidepride sa striatum luiche ag baint úsáide as an luach BP a sholáthraíonn tomhas ar an gcóimheas idir ceangal sonrach / nonspecific atá ceangailteach ag cothromaíocht.18,19 Le sainiúlacht cheangailteach a léiriú sa striatum, lománaíodh ceithre lucha min 60 tar éis insteallta ligand, reáchtáladh brains go tapa i nítrigin leachtach, roinnte ag tiús 30-μm, agus rannáin curtha le phospho-imager (Typhoon 9200, GE Healthcare Inc., Piscataway , NJ) (Fig. 1). Léirigh staidéir go bhfuil [18F] fallypride chónaisceann go sonrach leis an DA-D2R, agus mar is beag DA-D3R sa striatum, léiríonn ceangailteach DA-D2R áitíocht.9,10,12,13

FIG. 1 

[18F] Taispeánann Fallypride sainiúlacht bhreá ard don striatum luch. Taispeánann an painéal ar chlé go bhfuil an t-alt corónach déanta ag anatamaíocha ag neas-leibhéal bregma 0.20. Taispeánann an painéal ceart autoradiograph ionadaíoch a bhfuil dian-lipéadú aige ...

Bailiúchán Fíocháin le haghaidh HPLC agus Anailís Próitéin

Ag deireadh an staidéir, aistríodh na brains go tapa agus dídháileadh an striatum droma úr a fhreagraíonn do réigiúin anatamaíocha ó bregma 1.2 go 0.6 leis an gcorpas callosum mar theorainn droma, mar theorainn cliathánach an ghné chliathánach den chorpas, agus os cionn an chonspóid tosaigh mar an teorainn ventral.20

HPLC Anailís ar Dhopamine agus a Mheitibilítí

Dhearbhaigh HPLC leibhéil dopamine i homaiginí striatal (n = 4 in aghaidh an ghrúpa) le brath leictriceimiceach.6 Is éard a bhí sa chóras ná uath-shamplálaí ESA (ESA, Chelmsford, MA) a bhfuil colún cúltaca C-150 3.2 × 18 mm aige (3Nm trastomhas) agus 5600A CoulArray (ESA, Chelmsford, MA), atá feistithe le ceithre - cill anailíseach anailíseach le poitéinseal socraithe ag −75, 50, 220, agus 350 mV.

Anailís Imdhíonachta an Iarthair

Rinneadh éifeacht cheachta ar léiriú synaptic de DA-D1R agus DA-D2R a anailísiú in ullmhóidí synaptoneurosome a rinneadh úr ó ocht striatum dorsolateral comhthiomsaithe.21 Rinneadh an nós imeachta seo ar thrí shraith lucha le haghaidh 24 lucha in aghaidh an ghrúpa turgnamhaigh (n = 3 preps in aghaidh an ghrúpa). Léiriú coibhneasta próitéiní le haghaidh DA-D1R (~ 50 kDa), DA-D2R (~ 50 kDa), tyrosine hiodrocsalas (58 kDa), iompróir dopamine (68 kDa), agus α-tubulin (50 kDa) (mar rialú luchtaithe) rinneadh anailís orthu ag imdhíonadh an Iarthair22 ag baint úsáide as antasubstaintí príomhúla atá ar fáil ar bhonn tráchtála (antasubstaintí monaclónacha polyclonal agus luch, Millipore, Temecula, CA). Rinneadh na bannaí próitéin a shamhlú ag antasubstaintí tánaisteacha gabhar frith-choinín nó frith-luiche íonaithe a bhí comhcheangailte le IRDye680 nó IRDye800 (Rockland, Gilbertsville, PA). Braitheadh ​​comhartha fluaraiseacha tríd an scagaire a scanadh in Odyssey LI-COR in aice le hardán íomháithe infridhearg agus rinneadh é a chainníochtú trí bhogearraí Odyssey 2.1 a úsáid (LI-COR Biotechnology, Lincoln, NE). Taispeántar na torthaí mar leibhéil slonn i gcomparáid leis an ngrúpa salanda (socraithe go 100%).

Anailís Staitistiúil

Difríochtaí idir grúpaí i BP de [18Rinneadh anailís ar leibhéil próitéine F] fallypride, DA-D1R, agus DA-D2R ag baint úsáide as anailís débhealaigh ar athraitheas (ANOVA) le cóireáil idir fachtóir ábhair (saline vs MPTP), agus cleachtadh laistigh de fhachtóir an ábhair (gan aon chleachtadh vs. cleachtadh). I gcás tástála luais treadmill uasta, baineadh úsáid as an am mar fhachtóir ábhair (seachtain 1, 2, etc.) agus baineadh úsáid as an gcóireáil laistigh de fhachtóir an ábhair (saline vs MPTP). Baineadh úsáid as tástáil iar-bhunaidh Bonferroni chun comparáidí iolracha a cheartú agus tábhacht spéise á meas. Socraíodh ar leibhéal suntasach P <0.05. Chun tábhacht phraiticiúil na ndifríochtaí grúpa a iniúchadh, ríomhadh meastachán ar mhéid na ndifríochtaí idir grúpaí ag úsáid an mhéid éifeacht (ES) (ES = MeánGrúpa 1 - MeánGrúpa 2/ SDcomhthiomsaithe). Léiríonn an ES tionchar na cóireála laistigh de dhaonra leasa agus tuairiscítear de réir critéar seanbhunaithe go bhfuil sé beag (<0.41), meánach (0.41-0.70), nó mór (> 0.70).23 Rinneadh anailís ag úsáid Prism5 do Windows (GraphPad, San Diego, CA).

TORTHAÍ

Cleachtadh Méadair Ardleibhéil Ardleibhéil Iompar Mótair Feabhsaithe i lucha MPTP-Leioned

Roimh MPTP-lesioning agus tús a fheidhmiú, bhí treoluasanna bunlíne de gach lucha in dhá ghrúpa aclaíochta cosúil (cleachtadh salanda móide: 11.7 ± 1.1 m / min, agus MPTP plus fheidhmiú: 11.2 ± 1.1 m / min). Chuir cleachtadh laethúil le haghaidh seachtainí 6 feabhas ar threoluasanna treadmill uasta sa dá ghrúpa cleachtaidh leis na lucha salanda móide feidhmiú ag taispeáint treoluas uasta i bhfad níos mó i gcomparáid leis an lucha MPTP móide aclaíocht sna seachtainí 1 trí 4 (Fig. 2). Mar sin féin, bhí luasanna treadmála uasta cosúil le lucha cleachtaithe salanda móide lucha MPTP móide cleachtadh sa tseachtain 5 (cleachtadh MPTP móide: 17.2 ± 3.6 m / min agus cleachtadh salanda móide: 22.0 ± 1.5 m / min) agus seachtain 6 (19.2 ± 1.2 m / min agus 22.2 ± 0.9 m / min, faoi seach). Mar a tuairiscíodh roimhe seo, léirigh lucha MPTP-lesioned nach ndearnadh oiliúint treadmill orthu aon aisghabháil spontáineach d'iompar mótair lena treoluas uasta de 7.0 ± 0.3 m / min ag deireadh na tréimhse aclaíochta 6 seachtaine.5

FIG. 2 

Feabhsaíonn ceacht iompar mótair sa luch MPTP. Rinneadh uasluas luais na lucha salanda (n = 12) agus MPTP (n = 12) a thástáil ag deireadh gach seachtain. Rinneadh na treoluasanna treadmill bunlíne a thomhas sular imigh MPTP. ...

Cleachtadh Ardleibhéil Treadmill Méadaithe Striatal DA-D2R ach ní DA-D1R Próitéin

Chuaigh cleachtadh treadm déine ard i bhfeidhm go difriúil ar leibhéil DA-D2R agus DA-D1R in ullmhóidí synaptoneurosomal ón striatum droma mar a thaispeántar le hanailís blot an Iarthair (Fig. 3). Bhí méadú 48.8% ar lucha MPTP móide aclaíocht i ndé-d2R striatal i gcomparáid le lucha MPTP (Fíor 3B), agus idirghníomhaíocht shuntasach idir aclaíocht agus léasú MPTP ar leibhéal próitéine DA-D2R (F(1,8) = 6.0; P <0.05). Os a choinne sin, ní raibh aon éifeacht aclaíochta ar leibhéil próitéine DA-D1R idir na grúpaí (Fíor 3A; F(1,8) = 0.1, P = 0.78). Ní raibh athrú suntasach ar DA-D2R (F(1,8) = 0.0; P = 0.88) nó abairt DA-D1R (F(1,8) = 0.0; P = 0.92). Ina theannta sin, dhá marcóir próitéin dhifriúla de shláine snáithíní dopaminergic midbrain, hiodrocsaile tyrosine (TH; Fíor 3C) agus iompróir dopamine (DAT; Fíor 3D, thaispeáin sé gur laghdaigh MPTP striatal TH próitéin go suntasach (F(1,8) = 757.3; P <0.05) agus slonn DAT (F(1,8) = 218.0; P <0.05).

FIG. 3 

Cleacht-suas-rialáil DA-D2R ach gan próitéin striatal DA-D1R a dhéanamh. Painéal (A) a léiríonn anailís imdhíonachta an Iarthair ar ullmhóidí synaptoneurosome ón striatum droma le haghaidh próitéine DA-D1R. Ní raibh aon difríocht shuntasach staitistiúil idir ...

Cleachtadh Méadair Ardleibhéil Damhsa Striatal Méadaithe [18F] Poitéinseal Ceangailteach Fallypride (BP)

Cé gur thomhais anailís imdhíonachta an Iarthair ar léiriú próitéine an ghabhdóra na heipipéid iomlána antasubstainte (siopaí cealla dromchla agus inmheánacha araon), in vivo Íomháú PET leis an radaigin agus DA-D2R-sonrach-ard-cleamhnas [18F] Is féidir le fallypride éifeachtaí an chleachtaidh a shainiú ar infhaighteacht DA-D2R chun ligand a cheangalFig. 4). Léirigh anailís staitistiúil go raibh tionchar suntasach ag cleachtadh (F(1,16) = 12.3; P <0.05) chomh maith le lesion MPTP (F(1,16) = 160.3; P <0.05) gan aon idirghníomhaíocht shuntasach idir MPTP agus aclaíocht (F(1,16) = 3.5; P = 0.07) ar [18F] BP fallypride. Léirigh anailís iardhíonta Bonferroni difríocht shuntasach i luachanna BP idir MPTP agus MPTP móide lucha aclaíochta (t = 1.1, Df = 1, 16; P <0.01), agus gan aon difríocht shuntasach idir seile agus seile móide lucha aclaíochta (t = 4.1, Df = 1, 16; P > 0.05). Go sonrach, bhí méadú 73.1% ar [MPTP móide lucha aclaíochta18F] BP fidepride i gcomparáid le lucha MPTP (meánluachanna BP le haghaidh feidhmiú MPTP móide: 7.1 ± 0.7; meánluachanna BP do lucha MPTP: 4.1 ± 0.3) (Fíor 4B). Ina theannta sin, bhí méadú 8.2% ar lucha salanda móide aclaíocht [18F] BP fidepride (13.2 ± 1.0) i gcomparáid le lucha salanda (12.2 ± 0.3). I gcomhréir leis na torthaí seo, léirigh ríomhanna “méid méide” éifeacht aclaíochta níos mó idir grúpaí MPTP (ES = 2.61) ná mar a breathnaíodh idir na grúpaí salanda (ES = 0.94).

FIG. 4 

Méadaíonn ceacht go roghnach [18F] poitéinseal ceangailteach fallypride (BP) i striatum lucha MPTP. Painéal (A) taispeánann [18F] íomhánna ionadaíocha BP fallypride i dtreoshuíomh corónach (taobh clé) agus treoshuíomh cothrománach (ar thaobh na láimhe deise). An barra scála ...

Plé

Léiríonn an staidéar seo go dtiocfaidh méadú ar fheidhmiú treadmill déine [18F] BP fallypride (infhaighteacht DA-D2R) i striatum lucha cóireáilte MPTP. Os a choinne sin, ní raibh aon athrú suntasach ar leibhéil dopamine striatal iomlán idir MPTP móide aclaíocht i gcomparáid le lucha cleachta MPTP. [18F] Is freasadóir an-roghnach DA-D2 / D3R é fallypride a léiríonn a BP in vivo tomhas gabhdóirí atá ar fáil (Bmax) / cleamhnas ceangailteach (Kd). De réir mar a bhíonn DA-D2Ranna mar an subtype gabhdóra dopamine is mó laistigh de striatum droma, méadú i gcleachtadh [18F] Is ionann Fallypride BP agus méadú ar líon DA-D2R agus tacaíonn méadú ar an léiriú próitéine leis ag baint úsáide as imdhíonadh an Iarthair agus léiríonn ár gcuid staidéir roimhe seo méadú ar an abairt tras-athscríofa mRNA DA-D2R ag baint úsáide as histichemistry hibridithe situ.5 Tacaítear leis an léirmhíniú seo ar BP ingearchló eile toisc go bhfuil díláithriú [18Ní dócha go dtarlaíonn fallypride le dopamine i lucha MPTP mar go bhfanann leibhéil dopamine íseal.24 Dá réir sin, athruithe ar chleamhnas dealraitheach dealraitheach (Kd) go bhfuil siad neamhbhríoch agus nach dócha go mbeidh tionchar acu ar BP. Is féidir go léireoidh an éifeacht fheabhsaithe a bhaineann le cleachtadh i lucha MPTP iarracht ar an inchinn gortaithe neurotransmission dopaminergic a bharrfheabhsú trí líon gabhdóra méadaithe cé go bhfanann leibhéil dopamine laghdaithe. Léiríonn sofhreagracht mhéadaithe lucha MPTP feidhmiú níos mó de na gortaithe i gcoinne na hinchinne iomláine chun neuroplasticity a dhéanamh, rud nach féidir a bheith riachtanach nuair atá ciorcad striatal slán. Mar gheall ar an bhfíric nach n-athraíonn leibhéil dopamine go mór le cleachtadh i lucha MPTP, tá athruithe cúiteacha i DA-D2R ríthábhachtach maidir le feidhmíocht mótair feabhsaithe a bhaineann le cleachtadh.

Ag baint úsáide as íomháú PET, chonaiceamar laghdú i DA-D2R BP tar éis lotú MPTP i gcomparáid le lucha cóireáilte salanda. Bhí sé seo i gcodarsnacht le himdhíonadh an Iarthair nár breathnaíodh aon athrú ar léiriú próitéine DA-D2R. Tá an DA-D2R ann i gcothromaíocht dhinimiciúil idir urranna dromchla agus ingeallacha, agus ní bhíonn an dara ceann ar fáil go ginearálta chun iad a cheangal le radioligands PET. Sa stát dopamine-ídithe, d'fhéadfadh meicníochtaí cúitimh athruithe a theacht ar an linn snámha intrallular le haghaidh DA-D2R, a d'fhéadfadh a bheith ar fáil do [18F] ceangailteach fallypride ach fós ar fáil lena bhrath in imdhíonadh an Iarthair.

Murab ionann agus ár dtorthaí, tuairiscíodh méadú cúiteach sa DA-D2R i ndaoine aonair le PD agus tar éis MPTP a riaradh i príomhaigh neamhdhaonna, nó 6-OHDA i bhfrancaigh.25 Sa litríocht, is é is cúis le cailliúint DA-D2R ná mar gheall ar ghlúthú néaróin dopaminergic, ach is é an toradh atá ar an méadú ar DA-D2R ná léiriú méadaithe ar na teirminéil dopaminergic atá fágtha agus / nó ar shintéis mhéadaithe laistigh de néaróin striatopallidal nó idirneuróinic choilíneacha. D'fhéadfadh an neamhréireacht seo idir ár staidéar PET, agus an staidéar litríochta, a bheith mar thoradh ar dhifríochtaí i ndéine an loit idir staidéir.11 Go sonrach, d’fhéadfadh go gcaillfí líon níos mó DA-D2Rs réamh-chaillteanasacha trí chaillteanas cille arna spreagadh ag MPTP chun aon athruithe cúiteacha postynaptic a tharlóidh an lot a fhritháireamh. De rogha air sin, d'fhéadfadh sé nach féidir linn leibhéil dopamine a aisghabháil ag deireadh an staidéir (ídiú dopamine 2 i gcomparáid le 82 i gcomparáid le 10 i ngeall ar aisghabháil mheasartha beag ar leibhéil DA-D68R agus leibhéil léirithe i lucha MPTP (neamh-fheidhmiú). % ídiú ag laethanta 42 postlesion). Mar sin féin, ní dócha go dtiocfadh méadú ar DA-D2R BP de bharr na lucha MPTP móide lucha cleachtaidh, a léirigh aisghabháil bheag dopamine (nach bhfuil difriúil go mór idir na lucha MPTP).

Sloinntear an chuid is mó de na DA-D1Ranna agus den D2Ranna ar dhromlaigh dendritic MSNanna le gabhdóirí breise curtha in iúl ar idir-ionsúigh choilinéaracha agus críochfoirt néaróin glutamatergic agus dopaminergic a eascraíonn ón cortex (nó thalamus) agus ó subsia nigra pars compacta, faoi seach.26 Ról mór dopamine is ea neurotransmission corticostriatal nó thalamostriatal a mhodhnú ag an MSN. Cuirtear feabhas ar neurotransmission Glutamatergic trí DA-D1Rs agus déantar é a laghdú trí DA-D2Rs.27-29 Faoi choinníollacha ídithe dopamine, cailltear spíonta agus naisc sioncipiciúla go roghnach ar DA-D2R ina bhfuil MSNanna den chonair indíreach.30 In éineacht leis an gcaillteanas seo tá stát hipir-inchreidteachta laistigh de na MSN de bharr neurotransmission corticostriatal méadaithe.31-33 I múnlaí ainmhithe PD, tá an tiomáint mhéadaitheach glutamatergic seo cosúil le hiompar mótair parkinsonian-mhaith.34 Mar thoradh ar mhaolú ar an stát dochreidte seo trí dopamine a chur i bhfeidhm nó mar gheall ar a agonists, déantar na heasnaimh mhótair parkinsonian a aisiompú.35,36 I bhfianaise na dtuarascálacha seo agus ár dtorthaí, tuigimid gurb iad na tairbhí a bhaineann le cleachtadh déine ard ná comharthaíocht dopaminergic a fheabhsú trí léiriú méadaithe DA-D2R sa chonair indíreach (ach ní an bealach díreach DA-D1R) agus feidhm mótair a fheabhsú trí cosc a chur ar excitability glutamatergic.

Is é príomhchonclúid ár staidéir ná go n-éascaíonn cleachtadh i bhfoirm rith treadmill dian neuroplasticity trí léiriú méadaithe striatal DA-D2Rs, próiseas is soiléire san inchinn gortaithe. Bunaithe ar ár dtorthaí, cur chuige íomháithe neamh-fhorbhrúite PET le [18F] is féidir úsáid a bhaint as fallypride chun a fháil amach an bhfuil athruithe ar an DA-D2R mar thoradh ar chleachtadh treadmill dian i ndaoine aonair le PD. Leagann ár staidéar béim ar an luach a bhaineann le taighde réamhchliniciúil i múnlaí ainmhithe de ídiú dopamine agus an tábhacht a bhaineann le taighde aistritheach chun réasúnaíocht agus léargas a sholáthar i dtreo tuiscint a fháil ar staidéir íomháithe agus aclaíochta i ndaoine le PD.

Admhálacha

Tacaíodh leis an obair seo le deontas ón gClár Deontas Píolótach Iomlán CTSI USC, agus cistí flaithiúla ó Fhondúireacht Galar Parkinson, Team Parkinson (Los Angeles), Comhaontas Parkinson, Grúpa Oideachais Galar Parkinson Whittier, NINDS RO1 NS44327-1, NIA ( AG 21937) agus Arm na Stát Aontaithe NETRP W81XWH-04-1-0444. Fuair ​​MGV Comhaltacht Fiúntais Chlár Iarchéime Néareolaíochta an MSU. Is mian linn buíochas a ghabháil le Ryan Park agus leis an Dr. Peter Conti as Croí Íomháú Ainmhithe Beaga an MSU chun cabhair a fháil le híomhá micrea-PET agus leis an Dr. Rex Moats ón Croí Taighde um Íomháú Ainmhithe Beaga ag Institiúid Taighde Saban chun cúnamh a fháil leis an luch MRI. Ba mhaith linn buíochas a ghabháil le Yi-Hsuan (Lilian) Lai as cabhair a fháil le cleachtadh treadmill, agus Avery Abernathy as a chuid saineolais in anailís HPLC. Táimid buíoch do Ghrúpa Taighde Chairde an USC um Ghalar Parkinson lena n-áirítear George agus MaryLou Boone, Walter agus Susan Doniger, agus Roberto Gonzales as a dtacaíocht fhlaithiúil.

Nótaí nótaí

 

Coinbhleacht leasa fhéideartha: Gan aon rud le tuairisciú.

Nóta á chur leis mar chruthúnas: Foilsíodh an t-alt seo ar líne ar 19 Deireadh Fómhair 2010. Sainaithníodh earráid ina dhiaidh sin. Tá an fógra seo san áireamh sna leaganacha ar líne agus i gcló chun a léiriú go bhfuil an dá cheartú.

Nochtadh Airgeadais: Comhaltacht Fiúntais (MS) Clár Iarchéimithe Néareolaíochta, NINDS RO1 NS44327-1 (MV, CW, JW, MJ agus GP), Clár Deontas Píolótach Iomlán USC CTSI (QL, AN, MJ, GP).

Rólanna Údair: Bhí na húdair go léir lárnach i nginiúint na lámhscríbhinne seo. Coincheap an Tionscadail Taighde: DG, BF, MJ, RL, JW. Feidhmiú an Tionscadail: MV, QL, AN, CW, MJ, Dochtúir Teaghlaigh. Bailiú Sonraí, Próiseáil, Anailís Staitistiúil: MV, QL, BF, AN, RL, MJ, DG. Ullmhú Lámhscríbhinní: MV, QL, BF, RL, JW, MJ, DG.

tagairtí

1. Bergen JL, T Toole, Elliott RGr, Wallace B, Robinson K, Maitland CG. Feabhsaíonn idirghabháil aeróbach cumas aeróbach agus tionscnamh gluaiseachta in othair ghalar Parkinson. NeuroRehabilitation. 2002; 17 – 16. [PubMed]
2. Comella CL, Stebbins GT, N Brown-Toms, Goetz CG. Teiripe fhisiciúil agus galar Parkinson: triail chliniciúil rialaithe. Néareolaíocht. 1994 (44 Cuid 3): 1 – 376. [PubMed]
3. Schenkman M, Hall D, Kumar R, Kohrt WM. Oiliúint ar fheidhmiú buanseasmhachta chun geilleagar gluaiseachta daoine le galar Parkinson a fheabhsú: trí thuarascáil cháis. Fisic. 2008; 88 – 63. [PubMed]
4. Pothakos K, Kurz MJ, Lau YS. Éifeacht aisiríoch chleachtadh seasmhachta ar easnaimh iompraíochta i múnla na luch ainsealach de ghalar Parkinson le neurodegeneration dian. BMC Neurosci. 2009; 10 – 1. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
5. Fisher BE, Petzinger GM, Nixon K, et al. Aisghabháil iompraíochta a spreagann cleachtadh agus neuroplasticity i ganglia basal luch luch 1-meitil-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-lesioned. J Neurosci Res. 2004; 77 – 378. [PubMed]
6. Petzinger GM, Walsh JP, Akopian G, et al. Éifeachtaí an chleachtaidh treadmill ar tharchur dopaminergic sa mhúnla luiche 1-meitil-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-loit le díobháil ganglia basal. J Neurosci. 2007; 27 – 5291. [PubMed]
7. Wang GJ, Volkow ND, Fowler JS, et al. Staidéir PET ar na héifeachtaí a bhaineann le cleachtadh aeróbach ar scaoileadh dopamine striatal daonna. J Nucl Med. 2000; 41 – 1352. [PubMed]
8. Ginovart N, Farde L, Halldin C, Swahn CG. Éifeacht ídithe a spreagann reserpine dopamine synaptic ar [11C] raclopride ina gceangal le gabhdóirí D2-dopamine san inchinn moncaí. Synapse. 1997; 25 – 321. [PubMed]
9. Mukherjee J, Christian BT, Narayanan TK, Shi B, Mantil J. Meastóireacht ar áitíocht ghabhdóra dopamine D-2 ag clozapine, risperidone, agus haloperidol in vivo san inchinn creimneach agus neamh-dhaonna primate ag úsáid 18F-fallypride. Neuropsychopharmacology. 2001; 25 – 476. [PubMed]
10. M onórach, Bruhlmeier M, Missimer J, Schubiger AP, Ametamey SM. Íomháú dinimiciúil gabhdóirí D2 striatal i lucha ag baint úsáide as PET quad-HIDAC. J Nucl Med. 2004; 45 – 464. [PubMed]
11. Falardeau P, Bedard PJ, Di Paolo T. Gaol idir caillteanas inchinn-péine agus inchinn dopamine D2 i mhoncaí MPTP. Neurosci Lett. 1988; 86 – 225. [PubMed]
12. Mukherjee J, Yang ZY, Brown T, et al. Réamh-mheasúnú ar ghabhdóir dopamine d-2 seach-eisiatach atá ceangailteach sna brains creimire agus príomha neamhdhaonna ag baint úsáide as an radioligand cleamhnaithe ard, 18F-fallypride. Nucl Med Biol. 1999; 26 – 519. [PubMed]
13. Christian BT, Narayanan TK, Shi B, Mukherjee J. Cainníochtaí gabhdóirí dopamine striatal agus seach-eisiamh D-2 ag baint úsáide as íomháú PET de fallypride [(18) F i príomhaigh neamhdhaonna. Synapse. 2000; 38 – 71. [PubMed]
14. Qi J, Leahy RM, Cherry SR, Chatziioannou A, Farquhar TH. Atógáil íomhá ard-athalaithe 3D Bayesian ag baint úsáide as scanóir ainmhí micrea-PET. Fis Med Biol. 1998; 43 – 1001. [PubMed]
15. Ichise M, Toyama H, Innis RB, Carson RE. Straitéisí chun meastachán paraiméadar neuroreceptor a fheabhsú trí anailís aischéimnitheach líneach. Metab Sreabhadh Fola J Cereb. 2002; 22 – 1271. [PubMed]
16. Logan J, Fowler JS, Volkow ND, Wang GJ, Ding YS, Alexoff DL. Cóimheasa dáilte toirte gan sampláil fola ó anailís ghrafach ar shonraí PET. Metab Sreabhadh Fola J Cereb. 1996; 16 – 834. [PubMed]
17. Studholme C, Hill DL, Hawkes DJ. Clárú uathoibrithe tríthoiseach athshondais mhaighnéadaigh agus íomhánna inchinne tomagrafaíochta positron ag barrfheabhsú na mbeart comhchosúlachta voxel. Med Phys. 1997; 24 – 25. [PubMed]
18. Mintun MA, Raichle ME, Kilbourn MR, WF Wooten, Welch MJ. Múnla cainníochtúil don mheasúnú in vivo ar shuíomhanna ceangailteacha drugaí a bhfuil tomagrafaíocht astaíochta positron iontu. Ann Neurol. 1984; 15 – 217. [PubMed]
19. Lammertsma AA, Hume SP. Múnla fíochán tagartha simplithe le haghaidh staidéir gabhdóra PET. Neuroimage. 1996 (4 Cuid 3): 1 – 153. [PubMed]
20. Paxinos G, Franklin KBJ. An inchinn luch i gcomhordanáidí stereotaxic. 2. Nua-Eabhrac: Academic Press; 2001.
21. Johnson MW, Chotiner JK, Watson JB. Suaitheadh ​​agus tréithriú synaptoneurosomes ó slisní hippocampal francach aonair. Modhanna J Neurosci. 1997; 77 – 151. [PubMed]
22. Laemmli UK. Próitéiní struchtúracha a dhraenáil le linn cóimeáil cheann an T4 bacteriophage. Dúlra. 1970; 227 – 680. [PubMed]
23. Thomas JR, Salazar W, Landers DM. Cad atá in easnamh i p <05? Méid na héifeachta. Spórt Aclaíochta Res Q. 1991; 62: 344–348. [PubMed]
24. VL Cropley, Inis RB, Nathan PJ, et al. Éifeacht bheag ag scaoileadh dopamine agus gan aon éifeacht ag ídiú dopamine ar fallypride [(18) F] atá ceangailteach i ndaoine sláintiúla. Synapse. 2008; 62 – 399. [PubMed]
25. Hurley MJ, Jenner P. Cad é a foghlaimíodh ón staidéar ar ghabhdóirí dopamine i ngalar Parkinson? Teirle Pharmacol. 2006; 111 – 715. [PubMed]
26. Smith Y, Villalba R. Striatal agus dopamine seachbhrúite sa ganglia basal: Forbhreathnú ar a eagraíocht anatamaíoch i ngnáth-brains agus in brains Parkinsonian. Neamhord Mov. 2008 (Suppl 23): S3-S534. [PubMed]
27. Cepeda C, Buchwald NA, Levine MS. Tá gníomhartha neuromodulatory dopamine sa neostriatum ag brath ar na fo-aicídí gabhdán aimínaigéad eisfheistithe a ghníomhachtú. Proc Natl Acad Sci Stáit Aontaithe Mheiriceá. 1993; 90 – 9576. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
28. MS Levine, Altemus KL, Cepeda C, et al. Laghdaítear gníomhartha dopamine ar fhreagraí NMDA glacadóra-idirghabhála i lucha mutant D1A-easnamhach. J Neurosci. 1996; 16 – 5870. [PubMed]
29. Umemiya M, Raymond LA. Modhnú dopaminergic ar shruthanna corraitheacha postóaptic i néaróin neastriatal francach. J Neurophysiol. 1997; 78 – 1248. [PubMed]
30. Lá M, Wang Z, Ding J, et al. Deireadh a chur le sionapsót glutamatergic go roghnach maidir le néaróin striatopallidal i samhlacha galar Parkinson. Nat Neurosci. 2006; 9 – 251. [PubMed]
31. VanLeeuwen JE, GM Petzinger, Walsh JP, Akopian GK, Vuckovic M, Jakowec MW. Léiriú glacadóra AMPA athraithe le cleachtadh treadmill sa mhúnla luiche 1-meitil-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-loit le gortú basal ganglia. J Neurosci Res. 2010; 88 – 650. [PubMed]
32. Hernandez-Echeagaray E, Starling AJ, Cepeda C, Levine MS. Sruthanna AMPA a mhodhnú le gabhdóirí dopamine D2 i néaróin spíonacha mheánmhéide striatal: an bhfuil dendrites riachtanach? Eur J Neurosci. 2004; 19 – 2455. [PubMed]
33. Surmeier DJ, Ding J, M Lá, modhnú Wang Z, Shen W. D1 agus D2 dopamine-receptor modhnú comhartha glutamatergic striatal i néaróin spíonach mheánmhéide spíonach. Treochtaí Neurosci. 2007; 30 – 228. [PubMed]
34. Calabresi P, Mercuri NB, Sancesario G, Bernardi G. Leictreafiseolaíocht de néaróin striaice dopamine-dínite. Impleachtaí do ghalar Parkinson. Brain. 1993 (Cuid 116): 2 – 433. [PubMed]
35. Cuireann Ballion B, frenois F, Zold CL, Chetrit J, Murer MG, spreagadh gabhdóra Gonon F. D2, ach ní D1, cothromaíocht striatal ar ais i samhail francach Parkinsonism. Neurobiol Dis. 2009; 35 – 376. [PubMed]

36. Calabresi P, Pisani A, Centonze D, Bernardi G. Plaisteachas synaptic agus idirghníomhaíochtaí fiseolaíocha idir dopamine agus gluta