Комментарийлер: Паркинсондун чычкан моделинде тредмилдеги көнүгүү дофамин D2 рецепторлорун көбөйткөн. Көз карандылык D2 рецепторлорунун төмөндөшүнө алып келет, бул жарым-жартылай десенсибилизациянын себеби. Көнүгүү үчүн дагы бир себеп.
Movement Disorders
25-том, 16-басылышы, 2777-2784-беттер, 15-декабрь 2010-ж.
жалпылаган
Учурдагы изилдөөнүн максаты интенсивдүү чуркоо көнүгүүсүнө дуушар болгон MPTP чычкандарынын базалдык ганглияларындагы допамин D2 рецепторунун (DA-D2R) экспрессиясындагы өзгөрүүлөрдү изилдөө болгон. Синаптоневросомалардын Батыштын иммуноблоттук анализин колдонуу жана бододо, DA-D2R спецификалык лигандын колдонгон позитрондук эмиссиялык томография (ПЭТ)18F]fallypride, биз жогорку интенсивдүү тредмилдик көнүгүү туздуу чычкандарга салыштырмалуу MPTPде эң айкын болгон striatal DA-D2R экспрессиясынын көбөйүшүнө алып келгенин таптык. Допаминди азайган базалдык ганглиядагы DA-D2Rдеги көнүгүүлөрдүн натыйжасында пайда болгон өзгөрүүлөр бул рецептордун орто тикенектүү нейрондор (MSNs) функциясын жана жүрүм-турумду калыбына келтирүүдөгү потенциалдуу ролуна шайкеш келет. Маанилүү нерсе, бул изилдөөнүн натыйжалары PET сүрөтүн колдонуунун негиздерин колдойт.18F]fallypride жогорку интенсивдүү чуркоо машыгуусунан өтүп жаткан Паркинсон оорусу (PD) менен ооруган адамдардын DA-D2R өзгөрүүлөрүн изилдөө үчүн.
Көнүгүү Паркинсон оорусу (PD) менен ооругандардын моторун жакшыртат.1-3 Жаныбарлардын моделдери, мисалы, 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин (MPTP) чычкан, кыймыл-аракеттин кыймыл-аракетин жакшыртуунун молекулярдык механизмдерин изилдөө үчүн маанилүү куралды камсыз кылат.4-6 Допамин D1 жана D2 рецепторлору (DA-D1R жана DA-D2R) стриаталдык орто тикенектүү нейрондордогу (MSNs) допаминдин негизги максаттары болуп саналат жана физиологиялык касиеттерди жана уюлдук сигналды модуляциялайт. Тактап айтканда, DA-D2R узак мөөнөттүү депрессияда (LTD) негизги ролду ойнойт, синаптикалык пластикалык формасы, ал глутаматергиялык жана допаминергиялык нейротрансмиссиянын интеграциясын камтыйт, ал арка капталындагы стриатумда мотор функциясын коддоого алып келет. DA-D2Rдин кыймылды башкаруудагы ролун эске алуу менен, биз көнүгүү мотор функциясын жакшыртуунун жарым-жартылай striatal DA-D2R экспрессиясынын көбөйүшүнө байланыштуу экендигин текшерүүгө аракет кылдык.
Позитрондук эмиссиялык томография (ПЭТ) - DA-D2R радиотрейсерлери менен сүрөттөө адамдарга көнүгүүлөрдүн таасири боюнча узунунан изилдөө жүргүзүү мүмкүнчүлүгүн сунуш кылат. Аэробдук көнүгүү менен мурунку изилдөөлөр кадимки адамдарда допаминдин чыгарылышын өлчөөгө аракет кылышкан7 жана байланышта эч кандай өзгөрүү жок [11C] раклоприд байкалды, бул авторлор дофаминдин деңгээлинде бир аз өзгөрүү болгон деп айтууга алып келди. Бирок, көнүгүүлөрдүн DA-D2R экспрессиясына жана синаптикалык активдүүлүгүнө тийгизген таасири изилдене элек. PET-сүрөттүү лиганд [18F]fallypride DA-D2R жана DA-D3R экөөнө тең жогорку жакындыгы жана өзгөчөлүгүнөн улам муну текшерүү үчүн эң сонун курал болуп саналат жана […]11C] раклоприд, ал эндогендик допаминдин баштапкы деңгээли менен оңой эле алмаштырылбайт.7-10 Бул жаныбарларды резерпин менен алдын ала дарылоо (эндогендик дофаминди жок кылуу үчүн) менен тастыкталды, ал [18F] falypride байлоо,9,11 бирок кыйла көбөйдү [11С]раклоприд байланышы8 Бул көрүнгөн байланыштын өзгөрүшүнө байланыштуу болгон (Kd) рецептордун санына караганда (Bмакс).
Байланышуу потенциалы (BP) катары [18F] falypride дофаминдин азайышы менен байланыштуу өзгөрүүлөргө туруштук берет, бул ага аз таасир этет Kd or Bмакс баштапкы же түгөнгөн абалда биз [18F] DA-D2R экспрессиясы MPTP чычкан моделинде интенсивдүү көнүгүү менен көбөйөт деген гипотезабызды текшерүү үчүн.9,10,12,13 Андан тышкары, биздин ПЭТ сүрөттөө иш-чараларын колдоо үчүн, биз ошол эле жаныбарлардын синапс деңгээлинде DA-D2R протеининин экспрессиясындагы өзгөрүүлөрдү өлчөө үчүн синаптоневросомалык препараттардын Батыш иммуноблоттук анализинин кошумча ыкмасын колдондук. Биз бул жерде көнүгүүлөрдүн DA-D2R экспрессиясына тийгизген таасирин билдиребиз жана [18F] туздуу же MPTP менен мамиле чычкандардын топторунда fallypride.
METHODS
Жаныбарлар, дарылоо топтору жана MPTP администрациясы
Эркек C57BL/6 чычкандары 8 жумалык (Charles River Laboratories, Wilmington, MA) 12 саат жарык/12 саат караңгы цикл астында температура көзөмөлдөнүүчү бөлмөдө топ-жайгашкан. Бардык жол-жоболор USC IACUC тарабынан бекитилген Лабораториялык жаныбарларды багуу жана колдонуу боюнча NIH колдонмосуна ылайык аткарылган. Жалпысынан 164 чычкан төрт дарылоо тобунда колдонулган: (1) туздуу (n = 42), (2) туз плюс көнүгүү (n = 55), (3) MPTP (n = 57) жана (4) MPTP плюс көнүгүү (n = 42). lesioning үчүн, чычкандар 20% туздуу эриген 0.9 мг / кг MPTP (эркин негиз; Сигма-Олдрих, Сент-Луис, MO) төрт интраперитонеалдык инъекцияларды кабыл алды, 2 саат аралыгы менен же 0.1 мл 0.9% NaCl төрт intraperitoneal сайынуу. башкаруу катары. Lesioning striatal допамин көлөмүн HPLC талдоо менен тастыкталган. 10 күн пост-MPTP башкаруу, туз чычкандар (белок 82.2 ± 48.0 нг / мг) менен салыштырганда MPTP чычкандарда (8.4 ± 269.5 нг / мг белок) 24.9% допамин азайып кеткен. Изилдөөнүн аягында, MPTP плюс көнүгүү чычкандарынын (69.8 ± 11.7 нг / мг белок) ортосундагы striatal допаминдин деңгээлинде MPTP (77.9 ± 12.0 нг / мг белок) менен салыштырганда олуттуу айырма болгон жок. Бирок, туздуу плюс көнүгүү чычкандарында стриаталдык дофаминдин олуттуу өсүшү байкалган (315.2 ± 9.0 нг/мг протеин) туздуу (246.9 ± 19.8 нг/мг протеин) менен салыштырганда (F(3,16) = 7.78; P <0.05).
Treadmill Exercise
Көнүгүү жаралангандан 5 күндөн кийин башталды. Эки көнүгүү тобунун чычкандары (салин плюс көнүгүү жана MPTP плюс көнүгүү) 100 см моторлуу чуркоо тилкесинде (Exer 6M, Columbus Instruments, OH) 6 жума бою (5 күн/жума) кошумча ылдамдыкта чуркоо үчүн үйрөтүлгөн. суткасына 60 мин жана ылдамдыгы 18–20 м/мин.5,6
Магниттик Resonance иштетүүчү
Чычкандын мээсинин үч өлчөмдүү көлөмдүү T1-салмактуу магниттик-резонанстык (MR) сүрөтү 7-T микро-MRI системасы (Bruker Biospin, Billerica, MA) менен алынган. Сүрөттү алуу параметрлери: TE = 46.1 мс, TR = 6292.5 мс, 0.4 мм кесим калыңдыгы, 0.45 мм тилке аралык калыңдыгы, 128 × 128 × 128 матрица өлчөмү.
Radiochemistry
синтези [18F]fallypride мурда сүрөттөлгөндөй, тосил прекурсорунун [ менен нуклеофилдик алмаштыруу реакциясы аркылуу аткарылган.18Ф] заказ боюнча жасалган радиохимиялык аппаратты колдонуу.12 Тазалоо кыймылдуу фаза катары ацетонитрил жана натрий фосфат буферин колдонуу менен C8(2) Phenomenex Luna колоннасында тескери фазалуу HPLC аркылуу жетишилди (55:45). UV жутуу 254 нм жана AUFS 0.05 өлчөнгөн. Радиоактивдүү чокусу (кармоо убактысы 17 мин) [18F]fallypride, чогултулган жана эриткич айлануучу бууланткычта алынып салынды. Акыркы продукт пирогендүүлүккө, стерилдүүлүккө, рНга жана газ хроматографиясы аркылуу органикалык эриткичтерди алып салууга сыналган. Өзгөчө активдүүлүк жана радиохимиялык тазалык C8(2) Phenomenex Luna аналитикалык жардамы менен Waters HPLC системасы менен бааланган. Өзгөчө активдүүлүк 3,000–12,000 Ци/ммоль диапазонунда болгон.
PET өлчөө жана сүрөт талдоо
Жыйырма чычкандар ПЭТ сүрөттөө үчүн колдонулган (n = 6 туздуу; n = 3 туз плюс көнүгүү; n = 5 MPTP; жана n = 6 MPTP плюс көнүгүү). Сканерлер Concorde microPET R4 сканери (CTI Concorde Microsystems, Knoxville, TN) менен 60 мүнөттүк тизме режимин алуу протоколу менен 20 мүнөттүк берүү сканерлөөдөн кийин алсызданууну оңдоо үчүн алынды. 68Ge булагы. [18F]fallypride (10.92-11.28 MBq) эмиссияны сканерлөөнүн башталышында куйрук венасы (бир болюс) аркылуу сайылган. Чычкандарга 2% изофтор жана 98% кычкылтек менен наркоз берилди. Динамикалык тизме режиминин маалыматтары 26 кадр (6 × 20 сек, 4 × 40 сек, 6 × 1 мүн жана 10 × 5 мүн) менен синограммаларга иреттелди жана OSEMдин эки итерациясы менен реконструкцияланды (тартиптүү чакан топтомдорду күтүүнү максималдаштыруу), андан кийин 18 MAP (максимум a posteriori) реконструкциялоо алгоритминин итерациялары.14 Реконструкцияланган сүрөттөр башты камтышы үчүн кесилген жана сызыктуу түрдө интерполяцияланган Z-багыты 128 × 128 × 63 изотроптук 0.4 × 0.4 × 0.4 мм менен сүрөттү өндүрүү3 вокселдер. Көп сызыктуу кыртыштын шилтеме моделин колдонуу менен реконструкцияланган динамикалык сүрөттөрдөн стриатумдун жогорку чечилиштеги байланыш потенциалы (BP) сүрөттөрү эсептелген.15 жана Логан участоктору16 стриатумда жогорку активдүүлүк менен жана мээчеде өтө төмөн активдүүлүк менен (маалымдама аймак). Кызыккан анатомиялык аймактар (стриатум жана мээче) Rview (8.21Beta версиясы) аркылуу MRI менен толукталган PET сүрөттөрүндө эки жарым шарда тең кол менен аныкталган.17 Өзгөчө байланыштын сандык көрсөткүчү [18Чычкан стриатумундагы F] фалиприд тең салмактуулукта спецификалык/спецификалык эмес байланыштын катышын камсыз кылган BP маанисин колдонуу менен аткарылган.18,19 Стриатумда байланыштын өзгөчөлүгүн көрсөтүү үчүн, лиганд инъекциясынан 60 мүнөт өткөндөн кийин төрт чычкан жыйналды, мээлер суюк азотто тез тоңдурулуп, 30 мкм калыңдыкта кесилди жана фосфо-сүрөткө (Typhoon 9200, GE Healthcare Inc. , NJ) (Анжир. 1). Изилдөөлөр көрсөткөндөй, [18F] falypride DA-D2R менен өзгөчө байланышат жана DA-D3R стриатумда өтө аз болгондуктан, байланыш DA-D2R ээлигин көрсөтөт.9,10,12,13
HPLC жана протеин анализи үчүн кыртыштарды чогултуу
Изилдөөнүн аягында мээлер бат эле чыгарылып, арткы стриатум брегмадан 1.2ден 0.6га чейинки анатомиялык аймактарга ылайыктуу жаңы кесилип, дененин каптал жагы каптал чеги катары, ал эми алдыңкы комиссиянын үстүнөн кесилди вентралдык чек.20
Допамин жана анын метаболиттеринин HPLC анализи
Striatal homogenates допамин көлөмү (n = 4 топко) электрохимиялык аныктоо менен HPLC тарабынан аныкталган.6 Система 150 × 3.2 мм тескери фазалуу C-18 мамычасы (диаметри 3 мкм) менен жабдылган ESA авто-үлгү алгычтан (ESA, Chelmsford, MA) жана төрт менен жабдылган CoulArray 5600A (ESA, Челмсфорд, MA) менен жабдылган. -75, 50, 220 жана 350 мВ потенциалдары бар каналдык аналитикалык клетка.
Батыш иммуноблотунун анализи
DA-D1R жана DA-D2Rдин синаптикалык экспрессиясына көнүгүүлөрдүн таасири сегиз бириктирилген dorsolateral striatumдан жаңы жасалган синаптоневросома препараттарында талданды.21 Бул жол-жобосу эксперименталдык топ боюнча жалпы 24 чычкан үчүн чычкандардын үч топтомун аткарылган (n = 3 preps ар бир топ). DA-D1R (~50 кДа), DA-D2R (~50 кДа), тирозин гидроксилаза (58 кДа), дофамин ташуучу (68 кДа) жана α-тубулин (50 кДа) үчүн протеиндердин салыштырмалуу экспрессиясы (жүктөө башкаруусу катары) Батыш иммуноблоту тарабынан талданган22 коммерциялык жеткиликтүү баштапкы антителолорду колдонуу (коендук поликлоналдык жана чычкандын моноклоналдык антителолору, Millipore, Temecula, CA). Протеин тилкелери IRDye менен конъюгацияланган текенин коёнго же чычканга каршы экинчилик антителолорунун жакындыгы менен тазаланган.680 же IRDye800 (Рокленд, Гилбертсвилл, ПА). Флуоресценттик сигнал инфракызыл сүрөт аянтчасынын жанындагы LI-COR Odyssey чыпкасын сканерлөө аркылуу аныкталды жана Odyssey 2.1 программасын (LI-COR Biotechnology, Lincoln, NE) колдонуу менен сандык аныкталды. Натыйжалар туздуу топко салыштырганда салыштырмалуу экспрессия деңгээли катары көрсөтүлөт (100% белгиленген).
Статистикалык анализ
BP топторунун ортосундагы айырмачылыктар18F]fallypride, DA-D1R жана DA-D2R протеининин деңгээли эки тараптуу дисперсияны (ANOVA) анализдөө менен, предметтик фактордун (салин менен MPTP) жана предметтик фактордун алкагындагы көнүгүүлөрдүн (көнүгүүлөрдүн жана көнүгүүлөр жок) ортосундагы мамиле менен талданды. көнүгүү). Тедмилдин максималдуу ылдамдыгын текшерүү үчүн убакыт предметтик фактордун ортосунда (1, 2, ж.б.) жана дарылоо предметтик фактордун ичинде колдонулган (салин менен MPTP). Bonferroni пост hoc тест кызыгуунун маанилүүлүгүн баалоодо бир нече салыштырууларды оңдоо үчүн колдонулган. Маанилүүлүк деңгээли коюлган P < 0.05. Топтук айырмачылыктардын практикалык маанисин изилдөө үчүн эффекттин өлчөмү (ES) (ES = ОрточоGroup 1 – дегенGroup 2/ SDтоптолот). ЭС кызыкдар популяциянын ичиндеги дарылоонун таасирин чагылдырат жана белгиленген критерийлерге ылайык кичинекей (<0.41), орто (0.41-0.70) же чоң (>0.70) катары билдирилет.23 Анализ Prism5 for Windows (GraphPad, San Diego, CA) аркылуу жүргүзүлдү.
ЖЫЙЫНТЫКТАРЫ
Жогорку интенсивдүү чуркоо жолунун көнүгүүлөрү MPTP менен жабыркаган чычкандардын кыймыл-аракетин жакшыртты
MPTP-lesioning жана көнүгүү башталганга чейин, эки көнүгүү топтордо бардык чычкандардын орточо баштапкы ылдамдыгы окшош болгон (туздуу плюс көнүгүү: 11.7 ± 1.1 м / мүн жана MPTP плюс көнүгүү: 11.2 ± 1.1 м / мин). 6 жума бою күнүмдүк көнүгүү эки көнүгүү тобунда тең чуркоо жолунун максималдуу ылдамдыгын жакшыртты, туздуу кошулган көнүгүү чычкандары MPTP плюс 1-4 жумадагы көнүгүү чычкандарына салыштырмалуу кыйла көбүрөөк максималдуу ылдамдыкты көрсөттү (Анжир. 2). Бирок, MPTP плюс көнүгүү чычкандары 5-жумадагы туз плюс көнүгүү чычкандары сыяктуу максималдуу чуркоо ылдамдыгына ээ болгон (MPTP плюс көнүгүү: 17.2 ± 3.6 м/мин жана туздуу плюс көнүгүү: 22.0 ± 1.5 м/мин) жана 6-жумада (19.2 ± 1.2 м) /мин жана 22.2 ± 0.9 м/мин). Мурда маалымдалгандай, 7.0 жумалык көнүгүү мезгилинин аягында тредмилдик машыгуудан өтпөгөн MPTP менен жабыркаган чычкандар максималдуу ылдамдыгы 0.3 ± 6 м / мүн.5
Жогорку интенсивдүү чуркоо жолунун көнүгүүлөрү Striatal DA-D2Rди жогорулатты, бирок DA-D1R протеинди эмес
Жогорку интенсивдүү чуркоо жолунун көнүгүүлөрү DA-D2R жана DA-D1R деңгээлдерине синаптоневросомалык препараттардын дорсалдык стриатумдагы стриатумдагы Вест-блот анализи көрсөткөндөй, дифференциалдуу түрдө таасир эткен.Анжир. 3). MPTP плюс көнүгүү чычкандарында MPTP чычкандарына салыштырмалуу striatal DA-D48.8R 2% га өскөн.Сүрөт. 3B), жана DA-D2R протеин деңгээлинде көнүгүү жана MPTP lesioning ортосундагы олуттуу өз ара аракеттенүү (F(1,8) = 6.0; P < 0.05). Тескерисинче, топтордун ортосунда DA-D1R белок деңгээлине көнүгүү таасири болгон эмес (Сүрөт. 3A; F(1,8) = 0.1, P = 0.78). MPTP lesioning жалгыз DA-D2R олуттуу өзгөргөн жок (F(1,8) = 0.0; P = 0.88) же DA-D1R туюнтмасы (F(1,8) = 0.0; P = 0.92). Мындан тышкары, орто мээнин допаминергикалык жипчелеринин бүтүндүгүнүн эки түрдүү белок маркерлери, тирозин гидроксилазасы (TH; Сүрөт. 3C) жана дофамин ташуучу (DAT; Сүрөт. 3D), MPTP стриаталдык TH протеинди олуттуу төмөндөткөнүн көрсөттү (F(1,8) = 757.3; P < 0.05) жана DAT туюнтмасы (F(1,8) = 218.0; P <0.05).
Жогорку интенсивдүү чуркоо көнүгүүсү Striatal [18F]Fallypride байланыш потенциалы (BP)
Рецепторлордун протеининин экспрессиясын батыштын иммуноблоттук анализи жалпы антитело эпитопторун (жер үстүндөгү жана ички клеткалык кампаларды) ченегенде, бододо, Жогорку жакындыктагы DA-D2R спецификалык радиолиганды менен PET-сүрөттөө [18F] falypride лигандды байланыштыруу үчүн DA-D2R болушуна көнүгүүлөрдүн таасирин аныктай алат (Анжир. 4). Статистикалык талдоо көнүгүүлөрдүн олуттуу таасири бар экенин көрсөттү (F(1,16) = 12.3; P <0.05), ошондой эле MPTP жабыркашы (F(1,16) = 160.3; P < 0.05) MPTP жана көнүгүү ортосунда эч кандай олуттуу өз ара аракеттенүү (F(1,16) = 3.5; P = 0.07) боюнча [18F]fallypride BP. Bonferroni пост-хок анализи MPTP жана MPTP плюс көнүгүү чычкандарынын ортосундагы BP маанилеринин олуттуу айырмасын көрсөттү (t = 1.1, Df = 1, 16; P <0.01), жана туздуу жана туз плюс көнүгүү чычкандардын ортосунда олуттуу айырма жок (t = 4.1, Df = 1, 16; P > 0.05). Тактап айтканда, MPTP плюс көнүгүү чычкандары [73.1% га өскөн.18F] MPTP чычкандарына салыштырмалуу BP fallypride (MPTP плюс көнүгүү үчүн орточо BP маанилери: 7.1 ± 0.7; MPTP чычкандар үчүн орточо BP маанилери: 4.1 ± 0.3) (Сүрөт. 4B). Мындан тышкары, туз плюс көнүгүү чычкандар 8.2% га өскөн [18F] falypride BP (13.2 ± 1.0) туздуу чычкандар менен салыштырганда (12.2 ± 0.3). Бул жыйынтыктарга ылайык, "эффект өлчөмү" эсептөөлөрү туздуу топтордун (ES = 2.61) ортосунда байкалганга караганда MPTP топторунун (ES = 0.94) ортосунда көбүрөөк көнүгүү эффектин ачты.
ТАЛКУУЛОО
Бул изилдөө жогорку интенсивдүү чуркоо жолу менен машыгуу [18MPTP менен дарыланган чычкандардын стриатумунда F]fallypride BP (DA-D2R болушу). Тескерисинче, MPTP жок көнүгүү чычкандар менен салыштырганда MPTP плюс көнүгүү ортосундагы жалпы стриаталдык дофамин деңгээлинде олуттуу өзгөрүү болгон жок. [18F]fallypride - бул жогорку тандалма DA-D2/D3R антагонист, анын кан басымы бододо, жеткиликтүү рецепторлордун өлчөмү (Bмакс)/байланыштуу жакындык (Kd). DA-D2Rs дорсалдык стриатумдун ичинде басымдуу допаминдик рецепторлордун субтипи болгондуктан, көнүгүүлөрдүн натыйжасында […]18F]fallypride BP DA-D2R санынын көбөйүшүн билдирет жана Батыш иммуноблотторун колдонуу менен белоктун экспрессиясынын көбөйүшү менен колдоого алынат жана биздин мурунку изилдөөлөрүбүз in situ гибриддештирүү гибриддештирүү гистохимиясын колдонуу менен striatal DA-D2R mRNA транскрипт экспрессиясынын көбөйгөнүн көрсөткөн.5 АДдын көтөрүлүшүнүн мындай чечмелөөсү [нын жылышуусу [18F] допаминдин фалиприди MPTP чычкандарында пайда болушу мүмкүн эмес, анткени допаминдин деңгээли төмөн бойдон калууда.24 Демек, көрүнүктүү байланыштын өзгөрүшү (Kd) анча чоң эмес жана BP таасир этиши күмөн. MPTP чычкандарындагы көнүгүүлөрдүн күчөтүлгөн эффектиси допаминдин деңгээли азайып калганда, жабыркаган мээнин рецепторлордун санын көбөйтүү аркылуу допаминергиялык нейротрансмиссияны оптималдаштыруу аракетин чагылдырышы мүмкүн. MPTP чычкандарынын көнүгүүлөргө жооп кайтаруу жөндөмдүүлүгүнүн жогорулашы жабыр тарткандардын мээге салыштырмалуу нейропластикадан өтүү мүмкүнчүлүгүн көрсөтөт, бул стриаталдык схемалар бузулбаган учурда маанилүү эмес. MPTP чычкандарында допаминдин деңгээли көнүгүү менен олуттуу өзгөрбөшү DA-D2Rдеги компенсациялык өзгөрүүлөр көнүгүү менен байланышкан мотордун иштешин жакшыртуу үчүн маанилүү экенин көрсөтүп турат.
PET сүрөтүн колдонуу, биз туз менен мамиле чычкандар салыштырмалуу MPTP lesioning кийин DA-D2R BP төмөндөшү байкалган. Бул DA-D2R белоктун экспрессиясында эч кандай өзгөрүү байкалбаган Батыш иммуноблотторунан айырмаланып турду. DA-D2R беттик жана клетка ичиндеги бөлүмдөрдүн ортосундагы динамикалык тең салмактуулукта болот, акыркысы жалпысынан PET радиолиганддары менен байланышууга жеткиликтүү эмес. Допаминдин азайышы абалында компенсациялык механизмдер DA-D2R үчүн клетка ичиндеги бассейндин өзгөрүшүнө алып келиши мүмкүн, ал […]18F] falypride байланышы, бирок Батыштын иммуноблотунда аныктоо үчүн жеткиликтүү.
Биздин табылгалардан айырмаланып, DA-D2Rнин компенсациялык өсүшү PD менен ооруган адамдарда жана адам эмес приматтарда MPTP же келемиштерде 6-OHDA колдонулгандан кийин билдирилди.25 Адабиятта DA-D2R жоготуусу допаминергиялык нейрондордун бузулушуна байланыштуу, ал эми DA-D2Rдин көбөйүшү калган допаминергиялык терминалдарда экспрессиянын көбөйүшүнөн жана/же стриатопаллиддик нейрондордо же холинергиялык интернейрондордо синтездин жогорулашынан келип чыгат. Биздин ПЭТ изилдөө жана адабияттар ортосундагы бул карама-каршылык, изилдөөлөр ортосундагы жабыркашы катуу айырмачылыктарга байланыштуу болушу мүмкүн.11 Тактап айтканда, MPTP-индукцияланган клетка жоготуу аркылуу пресинаптикалык DA-D2Rдин көбүрөөк санын жоготуу, бир гана жабыркашы менен шартталган ар кандай постсинаптикалык компенсациялык өзгөрүүлөрдүн ордун толтуруу үчүн жетиштүү болушу мүмкүн. Же болбосо, MPTP (көнүгүү жасабаган) чычкандарда DA-D2R BP жана экспрессия деңгээлдеринин жогорулашын байкай албаганыбыз изилдөөнүн аягында допамин деңгээлинин бир аз калыбына келишине байланыштуу болушу мүмкүн (82 күндө 10% допаминдин азайышы 68ге каршы) 42 күн өткөндөн кийин % түгөнүп кетүү). Бирок, бул күмөн, анткени MPTP плюс көнүгүү чычкандарында дофаминдин бир аз калыбына келиши (MPTPден көнүгүү чычкандарынан анча деле айырмаланбайт) DA-D2R BP жогорулаган.
DA-D1Rs жана D2Rs көпчүлүгү холинергиялык интернейрондордо жана глутаматергиялык жана допаминергиялык нейрондордун терминалдарында, тиешелүүлүгүнө жараша, кортекстен (же таламустан) жана substantia nigra pars compactaдан келип чыккан кошумча рецепторлор менен MSNs дендриттик омурткаларында чагылдырылат.26 Допаминдин негизги ролу MSNдеги кортикостриаталдык же таламостриаталдык глутаматергиялык нейротрансмиссияны модуляциялоо болуп саналат. Glutamatergic нейротрансмиссия DA-D1Rs аркылуу күчөтүлгөн жана DA-D2Rs аркылуу азаят.27-29 Допаминдин азайышы шарттарында, омурткалары жана синаптикалык байланыштар кыйыр жолдун MSNs камтыган DA-D2R тандалып жоголот.30 Бул жоготуу glutamatergic кортикостриаталдык нейротрансмиссиянын жогорулашына байланыштуу MSN ичиндеги гипер толкундануу абалы менен коштолот.31-33 PD жаныбарлар моделдеринде, бул жогорулаган глутаматергиялык диск паркинсондук сыяктуу кыймылдаткыч жүрүм-туруму менен байланыштуу.34 Дофаминди же анын агонистерин колдонуу аркылуу бул гиперкозголгон абалдын басаңдашы паркинсондук мотор тартыштыгынын кайра калыбына келишине алып келет.35,36 Бул отчеттордун жана биздин тыянактардын негизинде, биз жогорку интенсивдүү көнүгүүлөрдүн пайдасы кыйыр жолдогу DA-D2R экспрессиясынын көбөйүшү аркылуу допаминергиялык сигнализацияны күчөтүү (бирок DA-D1R түз жолу эмес) жана мотор функциясын жакшыртуу болуп саналат деп болжолдойбуз. глутаматергиялык дүүлүктүрүүнү басуу.
Биздин изилдөөбүздүн негизги тыянагы - интенсивдүү чуркоо түрүндөгү көнүгүү striatal DA-D2Rдин көбөйүшү аркылуу нейропластиканы жеңилдетет, бул жараян мээде эң айкын көрүнүп турат. Биздин тыянактардын негизинде, инвазивдүү эмес ПЭТ сүрөттөө ыкмасы [18F] fallypride интенсивдүү чуркоо көнүгүүлөрү да PD менен ооруган адамдарда DA-D2Rдеги өзгөрүүлөргө алып келерин иликтөө үчүн колдонулушу мүмкүн. Биздин изилдөө дофаминдин азайышы жаныбарлар моделдериндеги клиникага чейинки изилдөөлөрдүн баалуулугун жана PD менен ооруган адамдарда сүрөт тартуу жана көнүгүүлөрдү изилдөөнү түшүнүү үчүн жүйөөлөрдү жана түшүнүктөрдү берүү үчүн котормо изилдөөлөрүнүн маанилүүлүгүн баса белгилейт.
Acknowledgments
Бул иш USC CTSI Full Pilot Grant программасынын гранты жана Паркинсон оорусуна каршы фондунун, Паркинсон командасынын (Лос-Анджелес), Паркинсон Альянсынын, Whittier Parkinson's Disease Education Group, NINDS RO1 NS44327-1, NIA () тарабынан колдоого алынган. AG 21937) жана АКШ армиясы NETRP W81XWH-04-1-0444. MGV - USC Neuroscience Graduate Program Merit Fellowship программасынын алуучусу. Биз Райан Паркка жана USC Small Animal Imaging Core компаниясынан доктор Питер Контиге микро-ПЭТ сүрөткө тартууга жардам бергендиги үчүн жана Сабан илимий изилдөө институтунун кичинекей жаныбарларды сүрөттөө изилдөө борборунан доктор Рекс Моатс чычкандын MRI менен жардамы үчүн ыраазычылык билдиргибиз келет. Биз Йи-Хуанга (Лилиан) Лайга чуркоо жолу менен машыгууга жардам бергени үчүн жана Авери Абернатинин HPLC анализи боюнча тажрыйбасы үчүн ыраазычылык билдиргибиз келет. Жорж жана МэриЛу Бун, Уолтер жана Сюзан Донигер жана Роберто Гонсалес сыяктуу АКШнын Паркинсон оорусун изилдөө тобунун досторуна берешен колдоосу үчүн ыраазычылык билдиребиз.
Шилтемелер
Мүмкүн болгон кызыкчылыктардын кагылышуусу: кабарлоо үчүн эч нерсе жок.
Далил катары кошумчаланган эскертүү: Бул макала 19-жылдын 2010-октябрында интернетте жарыяланган. Кийинчерээк ката аныкталган. Бул эскертүү онлайн жана басма версияларында экөө тең оңдолгондугун көрсөтүү үчүн камтылган.
Каржы чечмелёёлёр: USC Neuroscience Graduate Program Merit Fellowship (MV), NINDS RO1 NS44327-1 (MV, CW, JW, MJ жана GP), USC CTSI толук пилоттук гранттык программасы (QL, AN, MJ, GP).
Авторлордун ролдору: Бул кол жазманы жаратууга бардык авторлор салым кошкон. Изилдөө долбоорунун концепциясы: GP, BF, MJ, RL, JW. Долбоордун аткарылышы: MV, QL, AN, CW, MJ, GP. Маалыматтарды чогултуу, иштетүү, статистикалык талдоо: MV, QL, BF, AN, RL, MJ, GP. Кол жазманы даярдоо: MV, QL, BF, RL, JW, MJ, GP.
шилтемелер
36. Calabresi P, Pisani A, Centonze D, Bernardi G. Synaptic пластикалык жана допамин жана глута ортосундагы физиологиялык өз ара аракеттенүү
;