王文文, 邵彥江, 張新樂, 張金蘋, 馬 琪, 徐國衛(wèi)
(1鄭州市第七人民醫(yī)院藥學(xué)部,河南鄭州450000;2鄭州大學(xué)藥學(xué)院,河南鄭州450001;3鄭州市第七人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,河南鄭州450000;4鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,河南鄭州450007)
帕金森病(Parkinson disease,PD)是一種進(jìn)行性運(yùn)動(dòng)障礙,由紋狀體-黑質(zhì)致密部中多巴胺能神經(jīng)元逐漸丟失引起[1]。PD 的主要特征是運(yùn)動(dòng)功能障礙和其他非運(yùn)動(dòng)癥狀,如情緒和認(rèn)知變化、自主神經(jīng)功能障礙及睡眠障礙等;α-突觸核蛋白(α-synuclein,α-Syn)的錯(cuò)誤折疊和聚集、線粒體功能障礙、蛋白質(zhì)清除受損、神經(jīng)炎癥和氧化應(yīng)激[2-3]等是其主要的致病機(jī)制。自噬是線粒體清除受損的蛋白質(zhì)或細(xì)胞器的主要途徑,對(duì)于維持線粒體的自穩(wěn)態(tài)以及細(xì)胞的存活至關(guān)重要,據(jù)報(bào)道線粒體和自噬障礙與PD 的發(fā)病機(jī)制有關(guān),已被認(rèn)為是PD治療的潛在治療靶標(biāo)[4-5]。
丁苯酞(DL-3-n-butylphthalide,NBP)是神經(jīng)內(nèi)科常用的藥物,具有保護(hù)線粒體功能、改善微循環(huán)、提高抗氧化酶活性及抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡等多種神經(jīng)保護(hù)作用[6-7],其治療 PD 效果良好,可安全有效地改善PD患者的運(yùn)動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)癥狀[8-9],但其作用機(jī)制尚不清楚。NBP 可通過提高泛素連接酶parkin 的泛素化活性促進(jìn)線粒體自噬,改善阿爾茨海默病(Alzheimer disease,AD)小鼠認(rèn)知障礙[10]。微小 RNA(microRNA,miRNA,miR)是一類小的非編碼RNA,它們?cè)谵D(zhuǎn)錄后水平上調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。miR-137 能夠靶向作用于多巴胺受體,參與多巴胺能神經(jīng)元的增殖、凋亡和分化等反應(yīng)[11]。近年來研究顯示,miR-137 在PD 患者血液樣本中高表達(dá),并可能通過調(diào)控parkin 介導(dǎo)的線粒體自噬,參與 PD 的發(fā)生[12-13]。而NBP對(duì)PD的改善作用是否與miR-137介導(dǎo)的線粒體自噬有關(guān),還未見相關(guān)報(bào)道。因此,本研究通過構(gòu)建PD 大鼠模型,觀察NBP 對(duì)PD 大鼠線粒體自噬的影響,并探討其可能的作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF 級(jí)雄性 SD 大鼠 120 只,7~8 周齡,體重200~230 g,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,許可證為SCXK(京)2019-0009。將動(dòng)物在受控的環(huán)境條件[環(huán)境溫度(24±2)℃,濕度(55±5)%,光照12h/黑暗12 h]下飼養(yǎng),自由飲水和攝食。研究已由機(jī)構(gòu)動(dòng)物護(hù)理和使用委員會(huì)批準(zhǔn),并遵循《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的護(hù)理和使用指南》,并按實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用的3R原則給予人道的關(guān)懷。
1.2 主要試劑及儀器 NBP 軟膠囊(國藥準(zhǔn)字H20050299,石藥集團(tuán)恩必普藥業(yè)有限公司,A14200036205,規(guī)格:0.1 g×24粒);6-羥基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA;Sigma);腦內(nèi)miR-137 模擬物(Agomir-137)、陰性對(duì)照Agomir-NC 及miR-137引物序列均購自GenePharma;阿樸嗎啡(apomorphine,APO;Sigma);Trizol RNA 分離試劑及SYBR?Premix Ex TaqTM試劑盒均購自TaKaRa;組織線粒體分離試劑盒、線粒體膜電位檢測試劑盒(JC-1 法)、RIPA 裂解液和BCA 試劑盒均購自碧云天生物科技公司;兔抗大鼠酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase,TH)、α-Syn、微管相關(guān)蛋白1輕鏈3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)A/B 和 PTEN 誘導(dǎo)假 定 激 酶 1(PTEN-induced putative kinase 1,PINK1)、p62 和 β-actin 抗體,山羊抗兔 IgG H&L(HRP),小鼠抗大鼠parkin 抗體,以及兔抗小鼠IgG H&L(HRP)購自Abcam。
DB006-1型數(shù)顯腦立體定位儀(北京智鼠多寶生物科技有限責(zé)任公司);大鼠疲勞轉(zhuǎn)棒儀(UGO BASILE);H-7500 型透射電子顯微鏡(HITACHI);蛋白轉(zhuǎn)膜裝置(Bio-Rad);BX61電動(dòng)顯微鏡(Olympus)。
2.1 模型制備與分組 大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d 后,參考文獻(xiàn)方法采用6-OHDA 兩點(diǎn)注射法制備PD 模型[14-15]。具體操作為:戊巴比妥鈉(40 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠后,取俯臥位,將頭部固定于腦立體定位儀中,脫去顱頂毛發(fā),碘伏消毒后剪開頭皮,暴露顱頂前囪,參照《大鼠立體定位圖譜》選取右側(cè)腦部黑質(zhì)坐標(biāo):A 點(diǎn)(硬膜下7.6 mm,中縫右2.4 mm,前囟后方5.0 mm)、B 點(diǎn)(硬膜下7.8 mm,中縫右側(cè)1.6 mm,前鹵后方5.6 mm),顱骨鉆鉆透顱骨,用10 μL的 Hamilton 注射器在 A、B 兩點(diǎn)注射 2 μL 的 6-OHDA(5 g/L 溶于含0.2 g/L 抗壞血酸的無菌生理鹽水中以防止氧化),以0.5 μL/min 的速度輸送,結(jié)束后留針10 min 再緩慢退針;在兩個(gè)坐標(biāo)上總共注入了20 μg的6-OHDA(每個(gè)位點(diǎn)注入 10 μg)。另選21 只大鼠為假手術(shù)組(sham 組),采用相同方法麻醉、開顱、打孔,兩點(diǎn)分別注射等體積的溶劑(含0.2 g/L 抗壞血酸的無菌生理鹽水)。常規(guī)縫合、消毒,連續(xù)3 d腹腔注射青霉素預(yù)防感染。模型成功的鑒定標(biāo)準(zhǔn)[14]:造模 1 周后,腹腔注射 0.5 mg/mL 的 APO,10 min 后觀察大鼠逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)圈數(shù);除sham 組外,參與造模的大鼠共99只,造模過程中有5只大鼠死亡,94只大鼠進(jìn)行APO 旋轉(zhuǎn)誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn),均造模成功。然后從sham組和造模組大鼠中隨機(jī)抽取3 只進(jìn)行心臟灌注后取腦,免疫組化法檢測大鼠腦黑質(zhì)TH和α-Syn的表達(dá),以進(jìn)一步確定造模是否成功;若大鼠向一側(cè)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)≥7 次/min,且腦黑質(zhì)TH 陽性表達(dá)顯著降低,α-Syn陽性表達(dá)顯著增加,則為造模成功。
取90 只模型制備成功的大鼠隨機(jī)分為模型(model)組、低劑量(36 mg/kg)NBP(NBP-L)組、高劑量(72 mg/kg)NBP(NBP-H)組 、NBP(72 mg/kg)+Agomir-NC(10 nmol)組 和 NBP(72 mg/kg)+Agomir-137(10 nmol)組,每組 18 只。NBP 各劑量組給予相應(yīng)劑量的NBP 灌胃,每天1 次,連續(xù)給藥21 d;NBP+Agomir-NC 組和 NBP+Agomir-137 組在給予 72 mg/kg NBP 灌胃前,通過側(cè)腦室注射(前囟前0.3 mm,腹側(cè)3.6 mm,左側(cè)1.1 mm)分別將Agomir-NC 和Agomir-137 注射入大鼠的大腦;sham 組和model 組給予等體積生理鹽水側(cè)腦室注射和灌胃。
NBP 給藥劑量換算:根據(jù)臨床給藥劑量(70 kg成人給藥劑量400 mg/d),按種屬間體表面積換算,對(duì)應(yīng)大鼠給藥劑量為成人的6.3 倍,換算大鼠等效劑量為 36 mg·kg-1·d-1,因此,設(shè)置 NBP 低、高劑量為36 和 72 mg·kg-1·d-1。
2.2 旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn) 治療結(jié)束后,腹腔注射APO進(jìn)行旋轉(zhuǎn)誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn),統(tǒng)計(jì)30 min 內(nèi)每只大鼠旋轉(zhuǎn)圈數(shù),取平均值。
2.3 轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn) 進(jìn)一步評(píng)估大鼠的精細(xì)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性和平衡能力。在測試前3 d 進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練。參數(shù)設(shè)置:初始速度,8 r/min;最大速度,在300 s 內(nèi)達(dá)到30~40 r/min。在測試日,用同樣的程序進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn)。自動(dòng)記錄大鼠掉落轉(zhuǎn)棒的時(shí)間,計(jì)算3 次實(shí)驗(yàn)的平均時(shí)間。
2.4 免疫組化法檢測黑質(zhì)中TH 和α-Syn 陽性表達(dá) 行為學(xué)檢測完成后,每組隨機(jī)選取6 只大鼠,左心室灌注后取腦,取右側(cè)腦組織固定在4%多聚甲醛中。石蠟包埋后過腦黑質(zhì)致密部(substantia nigra dense part,SNpc)作冠狀切片(3 μm)。切片脫蠟水化,抗原修復(fù),3%過氧化氫滅活內(nèi)源性酶后將其用5%BSA 封閉30 min,然后在室溫下與Ⅰ抗(TH 和α-Syn,1∶500)孵育過夜。清洗后,與Ⅱ抗IgG(1∶500)進(jìn)行第2 次孵育1 h,DAB 顯色,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,封片。顯微鏡下觀察黑質(zhì)TH 和α-Syn 陽性表達(dá)情況(棕黃色)。每張切片選擇3 個(gè)區(qū)域,使用Image-Pro Plus 6.0 軟件分析并測定光密度,取平均值。
2.5 透射電子顯微鏡觀察紋狀體線粒體自噬情況 取左側(cè)腦組織,分離紋狀體,在2.5%戊二醛中固定48 h 后,放入1%鋨酸固定液于4 ℃固定2 h,梯度乙醇脫水,包埋在環(huán)氧樹脂中。在80 ℃下進(jìn)行24 h 聚合,行超薄切片(約60~70 nm),乙酸鈾和檸檬酸鉛染色,透射電鏡觀察并拍照。
2.6 JC-1 法檢測腦黑質(zhì)-紋狀體線粒體膜電位(mitochondrial membrane potential,MMP)變化 每組隨機(jī)抽取6 只大鼠,取右側(cè)中腦黑質(zhì)紋狀體,分離線粒體(按照線粒體分離試劑盒說明操作)。將分離的線粒體重懸后,取10 μL 加入96 孔板中,然后每孔中加入90 μL 的JC-1 工作液,混合;用多功能酶標(biāo)儀測定紅、綠熒光強(qiáng)度,計(jì)算紅綠熒光強(qiáng)度比值。激發(fā)光為488 nm,發(fā)射光為530 nm 時(shí)(綠色熒光,檢測JC-1 單體)的熒光值為A1;激發(fā)光為529 nm,發(fā)射光為590 nm 時(shí)(紅色熒光,檢測JC-1 聚合物)的熒光值為A2。各組的熒光值A(chǔ)=A2/A1,最終以相對(duì)熒光值(實(shí)驗(yàn)組A/對(duì)照組A)對(duì)MMP進(jìn)行定量分析。
2.7 RT-qPCR 檢測大腦miR-137 表達(dá)水平 剩余每組6 只大鼠,取腦后在冰上迅速分離出紋狀體,分為兩部分,一部分-80 ℃冰箱保存,用于Western blot實(shí)驗(yàn);另一部分組織剪碎后,加入Trizol提取總RNA,紫外分光光度計(jì)檢測總RNA 濃度和純度,按照SYBR?Premix Ex TaqTM試劑盒說明書將RNA 反轉(zhuǎn)錄成 cDNA,進(jìn)行 qPCR 擴(kuò)增。反應(yīng)體系(20 μL):SYBR?Premix Ex TaqTM(2×)10 μL,上下游引物各0.6 μL,cDNA(200 mg/ L)1 μL,ddH2O 7.8 μL。反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性5 min;95 ℃變性15 s,60 ℃退火延伸1 min,進(jìn)行40 次循環(huán)。以U6 為內(nèi)參,相對(duì)miR-137的表達(dá)量采用2-ΔΔCt方法計(jì)算。
2.8 Western blot 檢測線粒體自噬相關(guān)蛋白表達(dá)取-80 ℃冰箱保存的紋狀體組織,在含有蛋白酶抑制劑(PMSF)的RIPA 裂解液中勻漿,12 000×g離心15 min,取上清,BCA 法進(jìn)行蛋白定量,平衡蛋白濃度、變性后每孔取30 μg蛋白樣品上樣,SDS-PAGE,濕轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)膜,5%脫脂奶封閉1 h,然后在4 ℃下與Ⅰ抗(PINK1、parkin、LC3A/B、p62 和 β-actin)孵育過夜。TBST 洗滌,加Ⅱ抗在室溫下孵育2 h。洗去Ⅱ抗,ECL顯色,分析膜上蛋白質(zhì)表達(dá)水平。

表1 RT-qPCR引物序列Table 1. The sequences of the primers for RT-qPCR
實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。采用SPSS 22.0 和Image-Pro Plus 6.0 軟件進(jìn)行分析。兩組間比較采用t檢驗(yàn);多組間比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA),組間有差異進(jìn)一步采用SNK-q檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
APO 旋轉(zhuǎn)誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與sham 組(6.85±0.57)相比,造模大鼠向一側(cè)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)(234.28±26.19)顯著增加(P<0.01)。
免疫組化檢測結(jié)果顯示,與sham 組(1.00±0.00和1.00±0.00)相比,造模大鼠腦黑質(zhì)TH 陽性表達(dá)(0.59±0.07)顯著降低,α-Syn 陽性表達(dá)(1.86±0.21)顯著升高(P<0.01),見圖 1。這說明PD 模型制備成功。
與sham 組相比,model 組大鼠的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)顯著增加,掉落潛伏期顯著縮短(P<0.05);與model 組相比,NBP-L 組、NBP-H 組和 NBP+Agomir-NC 組大鼠的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)顯著減少,掉落潛伏期顯著增長(P<0.05);與NBP-H 組相比,NBP+Agomir-137 組的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)顯著增加,掉落潛伏期顯著縮短(P<0.05),見表2。
與sham 組相比,model 組大鼠黑質(zhì)TH 陽性表達(dá)顯著降低,α-Syn 陽性表達(dá)顯著升高(P<0.05);與model 組相比,NBP-L 組、NBP-H 組和 NBP+Agomir-NC 組大鼠TH 陽性表達(dá)顯著升高,α-Syn 陽性表達(dá)顯著降低(P<0.05);與 NBP-H 組相比,NBP+Agomir-137組大鼠TH陽性表達(dá)顯著降低,α-Syn陽性表達(dá)顯著升高(P<0.05),見圖2、3及表3。

Figure 1. Immunohistochemical staining of TH and α-Syn in substantia nigra of rats in sham and model groups.The scale bar=200 μm.圖1 假手術(shù)組和模型組大鼠黑質(zhì)內(nèi)TH 和α-Syn 的免疫組化染色

表2 各組大鼠旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和掉落潛伏期的比較Table 2. Comparison of the number of rotations and fall latency of rats in each group(Mean±SD. n=18)
透射電鏡下可見,sham 組大鼠紋狀體細(xì)胞線粒體形態(tài)正常,線粒體嵴清晰可見并未見斷裂,無明顯自噬體;model組線粒體染色加深、腫脹破裂,內(nèi)部嵴嚴(yán)重?cái)嗔鸦蛳В凶允审w產(chǎn)生;NBP 各劑量組較model 組線粒體腫脹及內(nèi)部嵴斷裂消失現(xiàn)象明顯減輕,線粒體形態(tài)趨于正常;而NBP+Agomir-137 組較NBP-H 組線粒體腫脹變形,內(nèi)部嵴數(shù)量減少、破壞加重,見圖4。
與 sham 組相比,model 組大鼠 MMP 水平顯著降低(P<0.05);與model組相比,NBP-L組、NBP-H組和NBP+Agomir-NC 組大鼠 MMP 水平顯著升高(P<0.05);與 NBP-H 組相比,NBP+Agomir-137 組大鼠MMP水平顯著降低(P<0.05),見表4。

Figure 2. The results of immunohistochemical staining of TH in the substantia nigra of rats in each group. A:sham group;B:model group;C:NBP-L group;D:NBPH group;E:NBP+Agomir-NC group;F:NBP+Agomir-137 group. The scale bar=50 μm.圖2 各組大鼠黑質(zhì)TH免疫組化染色結(jié)果

Figure 3. The results of immunohistochemical staining of α-Syn in the substantia nigra of rats in each group. A:sham group;B:model group;C:NBP-L group;D:NBPH group;E:NBP+Agomir-NC group;F:NBP+Agomir-137 group. The scale bar=100 μm.圖3 各組大鼠黑質(zhì)α-Syn免疫組化染色結(jié)果

表3 各組大鼠黑質(zhì)TH和α-Syn陽性表達(dá)的比較Table 3. Comparison of the positive expression of TH and α-Syn in the substantia nigra of rats in each group(Mean±SD. n=6)

Figure 4. Mitophagy status of rats in each group. A:sham group;B:model group;C:NBP-L group;D:NBPH group;E:NBP+Agomir-NC group;F:NBP+Agomir-137 group. Arrow:autophagosome;pentagram:chapped mitochondria with exudation. The scale bar=1 μm.圖4 各組大鼠線粒體自噬情況
與 sham 組相比,model組大鼠 miR-137 表達(dá)水平顯著升高(P<0.05);與 model 組相比,NBP-L 組、NBP-H 組和 NBP+Agomir-NC 組大鼠 miR-137 表達(dá)水平顯著降低(P<0.05);與 NBP-H 組相比,NBP+Agomir-137 組大鼠miR-137 表達(dá)水平顯著升高(P<0.05),見表4。

表4 各組大鼠MMP水平和miR-137表達(dá)的比較Table 4. Comparison of the level of MMP and the expression of miR-137 in each group(Mean±SD. n=6)
與 sham 組相比,model組大鼠 PINK1 和parkin 表達(dá)及LC3-II/LC3-I 比值顯著增加,p62 表達(dá)顯著降低(P<0.05);與 model 組相比,NBP-L 組、NBP-H 組和NBP+Agomir-NC 組大鼠 PINK1 和 parkin 表達(dá)及 LC3-II/LC3-I比值顯著增加,p62表達(dá)顯著降低(P<0.05);與 NBP-H 組相比,NBP+Agomir-137 組大鼠 PINK1 和parkin 表達(dá)和 LC3-II/LC3-I 比值顯著降低,p62 表達(dá)顯著升高(P<0.05),見圖5。

Figure 5. The expression of mitochondrial autophagy-related proteins in the striatum of rats in each group. Mean±SD. n=6.*P<0.05 vs sham group;#P<0.05 vs model group;△P<0.05 vs NBP-H group.圖5 各組大鼠紋狀體線粒體自噬相關(guān)蛋白表達(dá)
NBP 軟膠囊是我國第1 個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的心血管類Ⅰ類新藥,用于治療缺血性腦卒中,也是我國腦血管病領(lǐng)域第1 個(gè)進(jìn)入美國FDA(美國食品藥品監(jiān)督管理局)臨床試驗(yàn)的治療急性缺血性腦卒中的藥物,具有一系列的藥理機(jī)制,包括保護(hù)線粒體功能、抑制氧化應(yīng)激和神經(jīng)元凋亡等[16]。NBP 可通過抑制小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥而發(fā)揮多巴胺能神經(jīng)保護(hù)作用,對(duì)PD 具有良好的治療作用[17],從機(jī)理上講,NBP 主要通過激活自噬保護(hù)線粒體,降解α-Syn來保護(hù)神經(jīng)元[18]。
6-OHDA 是一種廣泛用于PD動(dòng)物模型的神經(jīng)毒素,可損傷大腦中黑質(zhì)-紋狀體多巴胺能神經(jīng)元,誘導(dǎo)氧化應(yīng)激和線粒體功能障礙[19],是經(jīng)典的構(gòu)建PD模型的方法之一,具有與PD 患者癥狀相似,多巴胺穩(wěn)定丟失,長時(shí)間內(nèi)無自發(fā)恢復(fù)的優(yōu)點(diǎn)[20]。因此,本研究采用6-OHDA 誘導(dǎo)構(gòu)建PD 模型,結(jié)果顯示,6-OHDA 誘導(dǎo)大鼠出現(xiàn)明顯的運(yùn)動(dòng)障礙、精細(xì)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性和平衡能力下降的現(xiàn)象,且TH 陽性表達(dá)減少,α-Syn 表達(dá)增加,與以往的研究結(jié)果一致,說明模型復(fù)制成功。NBP 各劑量組大鼠的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)較PD 大鼠顯著減少,在轉(zhuǎn)棒上的停留時(shí)間顯著高于PD 大鼠,提示NBP可以緩解PD大鼠的運(yùn)動(dòng)障礙。
自噬是線粒體清除受損的蛋白質(zhì)或細(xì)胞器的主要途徑,對(duì)于維持線粒體的自穩(wěn)態(tài)以及細(xì)胞的存活至關(guān)重要。有報(bào)道顯示,在不同的神經(jīng)毒性PD 模型中均觀察到線粒體受損和自噬失調(diào)[21]。MMP為檢測細(xì)胞線粒體功能的早期指標(biāo)之一;PINK1和parkin是線粒體的標(biāo)志,對(duì)于維持線粒體的功能至關(guān)重要,與PD的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)[22]。當(dāng)線粒體受損時(shí),PINK1在線粒體外膜上積累并招募parkin。隨后,parkin 泛素化線粒體,將泛素結(jié)合型自噬受體(如p62)募集到線粒體。最后,受損的線粒體被LC3 陽性自噬體吞噬,啟動(dòng)自噬-溶酶體系統(tǒng)[23]。增強(qiáng)PINK1/parkin介導(dǎo)的線粒體自噬,可減輕PD 相關(guān)的線粒體功能障礙,發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[24]。本研究采用透射電子顯微鏡觀察紋狀體線粒體自噬情況,結(jié)果顯示PD 大鼠線粒體腫脹,內(nèi)部嵴嚴(yán)重?cái)嗔鸦蛳?,并有自噬小體形成,且MMP 降低,說明線粒體出現(xiàn)損傷;而線粒體損傷是引起自噬發(fā)生的主要原因之一。經(jīng)NBP 干預(yù)后,線粒體腫脹及內(nèi)部嵴斷裂明顯減輕,自噬小體數(shù)量增多,MMP 升高;Western blot 結(jié)果也顯示,NBP 可增加 PD 大 鼠 PINK1 和 parkin 表 達(dá) 及 LC3-II/LC3-I 比值,降低 p62 表達(dá);與 Xu 等[24]的研究結(jié)果一致,提示NBP可促進(jìn)線粒體自噬。
miR-137是大腦中豐富的微小核糖核酸,神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、分化和成熟與miR-137 的表達(dá)及其對(duì)下游靶基因的調(diào)控密切相關(guān)[25-26]。研究顯示,miR-137在PD 患者血液中存在高表達(dá),miR-137 表達(dá)的降低能增強(qiáng) PD 模型的神經(jīng)保護(hù)特性[11,27]。Li 等[28]的研究顯示miR-137 能夠通過抑制線粒體自噬受體FUNDC1和NIX 的表達(dá),減少與LC3結(jié)合的線粒體受體的數(shù)量,進(jìn)而調(diào)節(jié)線粒體自噬;另有研究顯示miR-137 可能抑制parkin 從胞質(zhì)轉(zhuǎn)位至線粒體,并抑制線粒體蛋白如Tom20、Tim23 和VDAC1 的降解及LC3-I型向LC3-II 型的轉(zhuǎn)換,減弱線粒體自噬程度;而細(xì)胞內(nèi)低水平的自噬正是 PD 的誘因之一[12]。NBP 可通過促進(jìn)parkin 及干擾去泛素化酶USP30 的表達(dá)提高parkin 的泛素化活性促進(jìn)線粒體自噬,改善AD 小鼠認(rèn)知障礙[10],且 parkin 是 NBP 通過調(diào)控線粒體自噬發(fā)揮抗AD 作用的關(guān)鍵效應(yīng)因子[29]。本研究結(jié)果顯示PD 大鼠腦組織miR-137 的表達(dá)水平顯著升高,經(jīng)NBP 干預(yù)后,其表達(dá)水平降低,與線粒體自噬變化趨勢(shì)相反,提示NBP 對(duì)線粒體自噬的促進(jìn)作用可能與miR-137 表達(dá)水平的降低有關(guān)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證此推測,我們采用側(cè)腦室注射的方式將Agomir-137 注射到接受NBP 干預(yù)的PD 大鼠腦組織中,結(jié)果觀察到,NBP 對(duì)PD 大鼠線粒體自噬的促進(jìn)作用被顯著減弱;說明,NBP可能通過降低miR-137的表達(dá),增強(qiáng)線粒體自噬,進(jìn)而發(fā)揮對(duì)PD大鼠的保護(hù)作用。
綜上所述,NBP 對(duì)PD 大鼠的保護(hù)作用可能與降低miR-137 的表達(dá),促進(jìn)線粒體自噬有關(guān)。但本研究尚存在一定不足,對(duì)PD 大鼠的非運(yùn)動(dòng)癥狀如認(rèn)知障礙未進(jìn)行檢測,后續(xù)將進(jìn)行補(bǔ)充研究;此外,本研究僅在動(dòng)物水平上進(jìn)行了初步探究,下一步將采用體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)對(duì)此結(jié)論進(jìn)行深入驗(yàn)證。