帕金森病大鼠苍白球神经元放电模式的分析

论文摘要

帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是一种多发于中、老年人,以肌肉震颤、僵直、运动迟缓,姿势及平衡障碍为主要特征的中枢神经系统退行性疾病。目前,已知黑质和纹状体中多巴胺能（Dopaminergic,DAG）神经元变性、坏死、凋亡,细胞数目减少,使黑质一纹状体通路多巴胺（Dopamine,DA）释放减少,出现多巴胺-乙酰胆碱失衡是本病的主要病理变化。近期研究表明基底节区神经元的异常电活动与PD的发病有直接关系,早期的临床电生理研究已证实,PD发病过程中,基底节神经元放电频率发生了变化,特别是苍白球（globus pallidus,GP）内侧部放电频率明显增加,从而导致PD症状。1-甲基-4-苯基-1、2、3、6-四氢吡啶（1-Methyl-4-Phenyl-1,2,3,6-Tetrahydropyridine,MPTP）动物实验提示PD导致运动迟缓等症状可能与苍白球细胞异常放电有关。因此记录分析GP神经元特征性电活动中所携带的信息,对揭示PD发病过程中基底节神经元放电模式如何发生改变,深入了解基底节神经环路的作用方式及PD的病理生理过程有重要作用。6-羟基多巴胺（6-hydroxydopamine,6-OHDA）立体定向毁损大鼠黑质一纹状体系统DAG神经元制作的偏侧PD模型是目前应用最多的动物模型之一。本实验利用6-OHDA致Spraque-Donw（SD）大鼠PD模型,记录PD大鼠模型GP神经元在病理状态下以及对照组大鼠在正常生理状态下的自发性放电,分析其放电模式的变化,探讨PD的病理生理过程,为临床诊断及治疗方法的改进提供思路。在PD模型制作前后,通过行为学ROTA-ROD检测、免疫组织化学和免疫荧光组织化学以及GP神经元放电的记录,观察PD模型大鼠的行为学表现、黑质DAG神经元酪氨酸羟化酶免疫反应阳性（Tyrosine Hydroxylase-Immunoreactive,TH-ir）以及GP神经元放电模式的改变。结果显示PD模型组大鼠于各时段的行为学ROTA-ROD检测均低于对照组,有显著差异（P<0.01）。黑质免疫组织化学和免疫荧光法检测均显示PD模型组大鼠TH-ir神经元数目较健侧明显减少（P<0.01）,与对照组两侧比较均有显著差异（P<0.01）。电生理记录显示对照组大鼠GP神经元放电频率为6±2Hz,模型组大鼠GP神经元放电频率为21±3Hz,模型组大鼠的放电频率显著高于对照组（P<0.01）。对照组共记录到四种形式的放电模式,模型组记录到三种。对照组GP神经元簇发放电模式的比例为11%,而模型组GP神经元簇发放电模式的比例术后四周为59%,术后八周为61%,两者比较具有统计学意义（P<0.01）。模型组大鼠神经元放电的峰峰间期（interspike inter, ISI）散点图在100ms以下有一分布密集条带。回归映射结果显示病理状态下数据明显较生理状态下集中。实验证实PD模型大鼠GP神经元的自发放电模式有明显的改变,并呈现一定的非线性特征。为临床诊断及治疗方法的改进提供思路。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 文献回顾
• 1 帕金森病的治疗现状
• 1.1 帕金森病的概况
• 1.2 帕金森病的神经回路
• 1.3 帕金森病的发现
• 1.4 帕金森病的外科治疗
• 2 6－羟多巴胺大鼠PD模型
• 2.1 部分损伤PD大鼠模型
• 2.1.1 黑质内注射法
• 2.1.2 黑质致密部内侧及旁侧注射法
• 2.1.3 纹状体内注射法
• 2.2 完全损伤PD大鼠模型
• 2.2.1 黑质内注射法
• 2.2.2 内侧前脑束注射法
• 2.3 动物模型检测和评价
• 3 脑深部电刺激
• 4 非线性动力学理论
• 4.1 非线性动力学的基本理论
• 4.2 非线性动力学在帕金森病中的应用
• 正文
• 1 材料与方法
• 1.1 动物分组及模型制作
• 1.2 手术方法
• 1.3 试剂与仪器
• 1.3.1 实验药品
• 1.3.2 实验仪器
• 1.4 行为学检测
• 1.5 生理记录
• 1.6 TH免疫组化和免疫荧光组化检测
• 1.6.1 TH免疫组化检测
• 1.6.2 TH免疫荧光组化检测
• 1.7 统计学分析
• 2 结果
• 2.1 行为学检测
• 2.1.1 PD模型大鼠的一般表现
• 2.1.2 行为学检测
• 2.2 电生理记录
• 2.2.1 GP神经元放电频率
• 2.2.2 PD大鼠GP神经元放电模式的变化
• 2.3 GP神经元放电ISI序列散点图及ISIH的比较
• 2.4 GP神经元放电回归映射的改变
• 2.5 黑质免疫组织化学检测
• 2.6 黑质免疫荧光组织化学检测
• 3 讨论
• 小结
• 参考文献
• 附录
• 个人简历和研究成果
• 致谢