帕金森病大鼠模型纹状体内γ―氨基丁酸 A受体β亚基含量的变化

时间:2022-05-25 09:21:28

【摘 要】目的:探讨在帕金森病(Parkinson’s disease,PD)状态下纹状体γ-氨基丁酸(gamma amino-butyric acid, GABA) A受体各个β亚基表达水平的变化。方法:分离6-羟基多巴(6-OHDA)制作成功的PD动物模型和正常SD大鼠的纹状体,应用高效液相(High Performance Liquid,HPLC)法测定纹状体中GABA的含量,应用qRT-PCR的方法检测纹状体中GABA A受体中β1亚基、β2亚基和β3亚基的mRNA的表达水平,应用western blot的方法检测纹状体中GABA A受体中β1亚基、β2亚基和β3亚基的蛋白质表达水平。结果:根据皮下注射阿扑吗啡判定成模的PD大鼠,纹状体内的GABA含量与对照侧及正常对照的双侧相比均下降不是很明显(P>0.05),但在mRNA的表达水平上,纹状体中各个β亚基表达水平均有所升高(P

【关键词】帕金森病;gama-氨基丁酸;受体;β 亚基

【中图分类号】R742 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484(2013)10―0003―02

γ-氨基丁酸( gamma- aminobutyric acid, GABA)是一种天然存在的非蛋白质氨基酸,研究表明在基底节环路中,GABA能神经元广泛分布于纹状体、苍白球内、外侧部(internal and external parts of glubus pallidus,GPi and GPe),GABA的受体则分布于苍白球外侧部(GPe)、丘脑底核(STN)、苍白球内侧部(GPi)、黑质网状部(SNr)和丘脑的腹前核/腹外侧核(VA/VL)。GABA受体包括GABA A、GABA B和GABA C有三个亚型,其中GABAA受体主要分布于脑内,GABA B受体则分布于脊髓和全身各处。GABA C受体主要分布于周围神经系统[1-2]。GABAA受体亚单位的β亚基具有GABA的结合位点,当GABA与突触后膜的GABA A 受体的β亚基结合后,使整个受体产生变构作用,打开氯离子通道,达到抑制突触后神经元的作用[3-4]。由于在PD状态下,基底节环路中的GABA含量在某些核团是升高的,而在其它核团是降低的。研究表明,配体浓度的升高或降低,有时会影响到突触后膜上受体含量的变化。那么,在PD状态下,在基底节环路的核团中,GABA A受体的β亚基的含量是否会随着GABA含量的变化而发生适应性的变化呢?还没有明确的报道。本研究应用qRT-PCR和western blot 的方法来检测GABA A受体的β亚基的分布范围及表达量是否存在变化,这种变化也可能会成为研究PD实验治疗的一个切入点。

1 材料和方法

1.1实验动物 40只SD大鼠 辽宁医学院动物中心提供

1.2 实验方法

1.2.1 PD动物模型的取材

选择连续检测8周后成模的PD模型大鼠和正常SD大鼠,6%水合氯醛深度麻醉后应用生理盐水灌注,转换脑组织中的血液,在冰上迅速分离脑组织,在解剖显微镜下分离出纹状体,称重备用。

1.2.2 高压液相色谱分析测定组织匀浆中GABA含量

取称重好的脑组织,按照1000?l/100mg的量加入匀浆液,充分研磨,4℃,14000rpm离心15分钟,小心吸出上清至另一新的高压灭菌后的1.5ml EP管中,再次离心收集上清,用0.45?m滤膜过滤后高压液相色谱分析法测定匀浆中GABA的含量。

1.2.3 纹状体中GABAA受体各个β亚基的表达

取称重好的纹状体,直接放入研钵中,加入少量液氮,迅速研磨,按照1ml/50mg组织的比例加入Trizol,提取总RNA和蛋白质,应用RT-PCR和western blot 方法检测GABAA受体β1,β2,β3亚基的mRNA和蛋白质的表达。

1.2.4 统计学处理

将实验所得数据以 ±s表示,利用SPSS13.0软件包行方差分析,P

2 结果

2.1 PD动物模型的纹状体中GABA含量的检测

经过高效液相法测定GABA在纹状体中的表达水平,可见在纹状体中,损伤侧的GAGA含量降低,与其它三个部分相比具有统计学差异(P

2.2 RT-PCR方法检测GABAA受体中各个β亚基的mRNA水平

取PD动物模型和正常SD大鼠的纹状体提取总RNA,经过RT-PCR的方法检测GABAA受体β1亚基、β2亚基和β3亚基的mRNA水平均较,损伤侧β1亚基、β2亚基和β3亚基的mRNA水平均较对照侧及正常对照组明显升高,差异具有显著性(P

2.3 PD大鼠模型中各个脑区中GABAA受体各个β亚基的蛋白表达水平

取PD动物模型和正常SD大鼠的纹状体提取总蛋白,经过western bolt的方法检测GABAA受体β亚基蛋白在纹状体中的表达,经过与内对照NADPH的条带进行灰度比对,获得相对的蛋白表达量。三者与对照侧纹状体及正常对照的双侧纹状体相比,表达量均有所增加(见表3图2)。相对来说,β1亚基和β2亚基的表达在损伤侧纹状体中与对照侧纹状体及正常对照的双侧纹状体与其它三组相比,表达有所升,差异具有显著性意义(P

3 讨论

GABAA受体亚型包括有19种亚单位,包括α1-6, β1-3, γ1-3, δ, ε, π, θ, 和 ρ1-3亚基[5]。其中α亚基与GABAAR的调节物结合(如苯二氮卓类等药物和巴比妥类药物),结合后可以改变受体的构象,促进受体的β亚基与GABA结合而产生生物学效应。在中枢神经系统中,GABAA受体至少由一种α、β与γ2组成,其中α2β2γ2分布最广,在多数部位也存在受体共存的现象[6]。在本实验中,无论是从mRNA的水平,还是从蛋白质水平,均有证据表明纹状体中存在GABAA受体共存的现象。

以往的研究表明,受体的数量以及受体与激素的亲和力可以随体内激素水平而变化:当某一激素的与受体结合,使其受体数量增加、 亲和力增强的现象称为受体上调。反之,称为受体下调[7-8]。在PD状态下,由于纹状体中多巴胺的含量降低,导致在基底节神经环路的一些核团中神经递质的含量发生了变化,引起PD的症状。在本实验中,检测了到纹状体抑制性神经递质GABA的含量较正常有降低,与此相对应,纹状体中GABAA受体各个β亚基的表达水平表达有升高,仅有β3亚基升高明显。存在因神经递质含量降低而受体上调的现象。为今后本课题组在进行PD实验治疗方面积累了重要的数据。

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