腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)左旋多巴誘發(fā)的帕金森病異動(dòng)癥大鼠行為的影響及其作用機(jī)制

甄體麗，趙君焱，舒海洋，黃譯腺，包仕堯，劉春風(fēng)，羅蔚鋒

·論著·

腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)左旋多巴誘發(fā)的帕金森病異動(dòng)癥大鼠行為的影響及其作用機(jī)制

甄體麗，趙君焱，舒海洋，黃譯腺，包仕堯，劉春風(fēng)，羅蔚鋒

目的 探討腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)對(duì)左旋多巴(L-DOPA)誘發(fā)異動(dòng)癥大鼠行為的影響及其作用機(jī)制。方法 建立單側(cè)毀損帕金森病(PD)大鼠模型，隨機(jī)分為L(zhǎng)-DOPA組、L-DOPA+BDNF組、BDNF組及生理鹽水組。L-DOPA組及L-DOPA+BDNF組腹腔注射L-DOPA 25 mg/kg+芐絲肼6.25 mg/kg，BDNF組及生理鹽水組腹腔注射等體積的生理鹽水，2次/d，連續(xù)注射21 d。L-DOPA+BDNF組及BDNF組大鼠右側(cè)紋狀體立體定位注射BDNF(1 μg/4 μl)，L-DOPA組及生理鹽水組大鼠右側(cè)紋狀體立體定位注射生理鹽水(4 μl)。L-DOPA組和L-DOPA+BDNF組大鼠在紋狀體注射后繼續(xù)腹腔注射L-DOPA 7 d。在第2、11、21、23和29 d進(jìn)行進(jìn)行異常不自主運(yùn)動(dòng)(AIM)評(píng)分及跨步實(shí)驗(yàn)。應(yīng)用Western blot技術(shù)檢測(cè)大鼠腦紋狀體組織TrkB 磷酸化水平。結(jié)果 生理鹽水組及BDNF組大鼠未出現(xiàn)不自主運(yùn)動(dòng)。L-DOPA組和L-DOPA+BDNF組第2、11、21 d的AIM評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與L-DOPA組比較，L-DOPA+BDNF組大鼠第23 d的肢體、軸性、口舌AIM評(píng)分及29 d的軸性、口舌AIM評(píng)分均顯著降低(均P<0.05)。生理鹽水組和BDNF組大鼠各時(shí)間點(diǎn)注射前后左前肢跨步數(shù)無改變。與注射前比較，L-DOPA組及L-DOPA+BDNF組大鼠各時(shí)間點(diǎn)注射后左前肢跨步數(shù)均顯著增加(均P<0.05)。4組大鼠的左前肢跨步數(shù)在治療過程中均呈下降趨勢(shì)。與L-DOPA組和生理鹽水組相比，L-DOPA+BDNF組和BDNF組的毀損側(cè)紋狀體pTrkB蛋白表達(dá)水平增加(均P<0.05)。BDNF組和L-DOPA+BDNF組兩組之間及L-DOPA組和生理鹽水組兩組間的pTrkB蛋白表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各組間健全側(cè)紋狀體的pTrkB蛋白表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。4組間TrkB水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論 外源給予BDNF能夠改善L-DOPA誘導(dǎo)的異常不自主運(yùn)動(dòng)，并且不影響L-DOPA抗PD的運(yùn)動(dòng)療效，其機(jī)制可能與激活BDNF-TrkB信號(hào)通路有關(guān)。

帕金森?。划悇?dòng)癥；腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子

左旋多巴(L-DOPA)替代治療是改善帕金森病(PD)臨床癥狀最有效的方法，異動(dòng)癥是PD中晚期L-DOPA替代治療的常見運(yùn)動(dòng)并發(fā)癥之一。N-甲基-D-天冬氨酸受體拮抗劑——金剛烷胺是目前臨床上最常用于治療輕度異動(dòng)癥的藥物，但對(duì)中-重度異動(dòng)癥的療效往往不盡人意。服用金剛烷胺所造成的口干、便秘等不良反應(yīng)發(fā)生率較高，給其長(zhǎng)期應(yīng)用帶來了一定的限制。于是，尋找新型有效緩解異動(dòng)癥的藥物是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)廣泛分布在各腦區(qū)，調(diào)控神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)發(fā)育等，與神經(jīng)系統(tǒng)疾病有密切關(guān)聯(lián)。研究[1]發(fā)現(xiàn)，在PD動(dòng)物模型中，BDNF蛋白以及其mRNA的表達(dá)水平均是下降的，BDNF的特異性受體——酪氨酸激酶受體B(TrkB)表達(dá)降低，并且給予BDNF治療之后可以減少神經(jīng)毒素導(dǎo)致的黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的丟失[2]。具有met/met等位基因的PD患者腦內(nèi)釋放的BDNF較少，患異動(dòng)癥的風(fēng)險(xiǎn)增加[3]。由此可見，BDNF在PD發(fā)展過程中及L-DOPA誘導(dǎo)的異動(dòng)癥的發(fā)生發(fā)展中均有著重要的作用。本實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谠u(píng)價(jià)紋狀體內(nèi)注射BDNF對(duì)于L-DOPA誘導(dǎo)的異動(dòng)癥的作用影響，并進(jìn)一步探討其作用機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取體質(zhì)量180～220 g的健康雄性SD大鼠60只，由蘇州大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。

1.1.2 常用藥品及試劑 6-羥基多巴胺(6-OHDA)、L-DOPA、芐絲肼(Sigma公司，美國(guó))，BDNF(R&D 公司，美國(guó))，阿撲嗎啡(TOCRIS公司，英國(guó))，小鼠抗大鼠β-肌動(dòng)蛋白(β-actin)抗體(深圳碧云天公司)，兔抗大鼠P-TrkB抗體、兔抗大鼠TrkB抗體(Cell Signaling Technology，美國(guó))。

1.2 方法

1.2.1 模型制備及用藥方法 參考鄭偉新等[4]實(shí)驗(yàn)方法，采用6-OHDA毀損右內(nèi)側(cè)前腦束制備偏側(cè)大鼠PD模型。2周后，對(duì)大鼠頸部皮下注射阿撲嗎啡(0.5 mg/kg)誘導(dǎo)旋轉(zhuǎn)行為，向毀損對(duì)側(cè)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)≥210圈/30 min為制模成功。本實(shí)驗(yàn)成功建模40只PD大鼠，隨機(jī)分為L(zhǎng)-DOPA組、L-DOPA+BDNF組、BDNF組及生理鹽水組，每組10只。L-DOPA組及L-DOPA+BDNF組腹腔注射L-DOPA 25 mg/kg+芐絲肼6.25 mg/kg，BDNF組及生理鹽水組腹腔注射等體積的生理鹽水，2次/d，連續(xù)注射21 d。在第22 d，L-DOPA+BDNF組及BDNF組大鼠右側(cè)紋狀體立體定位注射BDNF(1 μg/4 μl，1次)，L-DOPA組及生理鹽水組大鼠右側(cè)紋狀體立體定位注射生理鹽水(1 μg/4 μl，1次)。L-DOPA組和L-DOPA+BDNF組大鼠在紋狀體注射后繼續(xù)腹腔注射L-DOPA 7 d。

1.2.2 行為學(xué)測(cè)試方法 在第2、11、21、23和29 d對(duì)大鼠進(jìn)行行為學(xué)測(cè)試。行為學(xué)測(cè)定包括：(1)異常不自主運(yùn)動(dòng)(AIM)評(píng)分：每只大鼠在注射后每隔20 min進(jìn)行1次AIM評(píng)分，每次評(píng)分觀察時(shí)間為1 min，共進(jìn)行9次。內(nèi)容包括：①軸性不自主運(yùn)動(dòng)：軀體和頭頸不自主向毀損對(duì)側(cè)扭轉(zhuǎn)；②肢體不自主運(yùn)動(dòng)：毀損對(duì)側(cè)前肢不自主地拍打；③口舌不自主運(yùn)動(dòng)：口舌不自主地向毀損對(duì)側(cè)舔食。根據(jù)嚴(yán)重程度分為：①0分：無異常不自主運(yùn)動(dòng)；②1分：偶爾有異常不自主運(yùn)動(dòng)；③2分：異常不自主運(yùn)動(dòng)經(jīng)常出現(xiàn)；④3分：持續(xù)的異常不自主運(yùn)動(dòng)，但給予刺激后異常不自主運(yùn)動(dòng)停止；⑤4分：持續(xù)的異常不自主運(yùn)動(dòng)，給予刺激后也不能停止。(2)跨步實(shí)驗(yàn)：于注射前及注射后30 min對(duì)大鼠進(jìn)行跨步實(shí)驗(yàn)，以評(píng)價(jià)其左前肢功能。實(shí)驗(yàn)者左手固定大鼠后肢及后半身，右手固定右前肢并使左前肢著地，沿大鼠左前肢方向水平迅速移動(dòng)大鼠，5 s內(nèi)移動(dòng)90 cm。重復(fù)實(shí)驗(yàn)5次的平均值為該大鼠左前肢跨步數(shù)。

1.2.3 大鼠紋狀體組織TrkB表達(dá)的檢測(cè) 每組取5只大鼠，于行為學(xué)測(cè)試結(jié)束后麻醉，斷頭取腦，并在冰上操作分離取出雙側(cè)紋狀體組織，置于組織裂解液中并超聲混勻，4℃ 12 000 r/min(半徑為65 mm)，離心30 min。棄沉淀，用BCA法測(cè)定蛋白濃度，取上清按3∶l加上樣緩沖液，100℃煮沸5 min使蛋白變性。根據(jù)所測(cè)蛋白濃度調(diào)整蛋白上樣量后進(jìn)行SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳，將蛋白轉(zhuǎn)移到聚偏二氟乙烯膜上，5%脫脂奶粉封閉l h，加入兔抗大鼠P-TrkB/TrkB(1∶500)或鼠抗β-actin(1∶5000)抗體，4℃孵育過夜。TBST緩沖液洗膜3次/10 min，分別加入相應(yīng)二抗(山羊抗兔1∶1000，山羊抗鼠1∶2000)抗體在室溫環(huán)境下孵育1 h。洗膜3次/10 min后，采用ECL化學(xué)發(fā)光法顯影檢測(cè)pTrkB/TrkB蛋白水平。

2 結(jié) 果

2.1 各組間AIM評(píng)分的比較 見表1。生理鹽水組及BDNF組大鼠未出現(xiàn)不自主運(yùn)動(dòng)。L-DOPA組和L-DOPA+BDNF組第2、11、21 d的AIM評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。與L-DOPA組比較，L-DOPA+BDNF組大鼠第23 d的肢體、軸性、口舌AIM評(píng)分及29 d的軸性、口舌AIM評(píng)分均顯著降低(均P<0.05)。

2.2 各組間跨步實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較 見表2。與注射L-DOPA前比較，L-DOPA組及L-DOPA+BDNF組大鼠各時(shí)間點(diǎn)注射L-DOPA后左前肢跨步數(shù)均顯著增加(均P<0.05)。生理鹽水組和BDNF組大鼠各時(shí)間點(diǎn)注射前后左前肢跨步數(shù)無改變。各組大鼠的左前肢跨步數(shù)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中均呈下降趨勢(shì)，與第2 d的左前肢跨步數(shù)相比，各組大鼠第29 d的跨步數(shù)均明顯減少(均P<0.05)。

2.3 各組間紋狀體組織TrkB蛋白磷酸化水平的比較 見表3。與L-DOPA組和生理鹽水組相比，L-DOPA+BDNF組毀損側(cè)紋狀體pTrkB蛋白表達(dá)水平增加(P<0.05)；與生理鹽水組和L-DOPA組對(duì)比，BDNF組毀損側(cè)紋狀體pTrkB蛋白的表達(dá)水平增加(P<0.05)；BDNF組和L-DOPA+BDNF組兩組之間毀損側(cè)紋狀體pTrkB蛋白表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；L-DOPA組和生理鹽水組兩組間毀損側(cè)紋狀體pTrkB蛋白表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各組健全側(cè)紋狀體的毀損側(cè)紋狀體pTrkB蛋白表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各組TrkB水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 各組間AIM評(píng)分的比較(x±s,分)組別例數(shù)時(shí)間點(diǎn)第2d第11d第21d第23d第29dL-DOPA組10 軸性不自主運(yùn)動(dòng)8.54±2.8015.28±6.3816.50±5.5318.11±4.3816.60±5.29 肢體不自主運(yùn)動(dòng)9.36±2.9014.28±4.2618.80±4.4118.42±4.2719.30±4.36 口舌不自主運(yùn)動(dòng)6.18±2.6212.42±5.6017.60±4.2917.48±4.0517.01±2.54L-DOPA+BDNF組10 軸性不自主運(yùn)動(dòng)8.33±3.9215.37±4.0915.91±3.7511.33±2.62*12.11±2.06* 肢體不自主運(yùn)動(dòng)9.25±3.2913.86±3.5217.58±4.7313.50±2.21*18.55±4.76 口舌不自主運(yùn)動(dòng)5.16±2.7612.33±4.2416.50±6.0213.60±1.80*13.08±2.20* 注:與L-DOPA組比較*P<0.01

表2 各組大鼠左前肢跨步數(shù)的比較(x±s,步)組別例數(shù)第2d第11d第21d第23d第29dL-DOPA組10 注射前8.05±0.637.43±0.756.48±0.566.64±0.786.50±0.48# 注射后10.50±0.75*9.01±0.68*9.05±0.55*8.25±0.77*8.69±0.76*L-DOPA+BDNF組10 注射前8.00±0.657.25±0.577.22±0.557.05±0.357.05±0.38# 注射后9.75±0.67*9.30±0.68*9.20±0.45*8.98±0.32*8.20±0.35*BDNF組10 注射前8.86±1.357.00±0.937.16±0.687.00±0.976.8±0.48# 注射后9.16±1.337.26±0.357.02±0.886.90±0.857.14±0.79生理鹽水組10 注射前8.02±0.926.40±0.887.05±0.776.94±0.386.74±0.25# 注射后7.59±0.896.70±0.796.80±0.596.70±0.556.80±0.61 注:與注射前比較*P<0.05;與第2d比較#P<0.05

表3 各組間紋狀體組織TrkB蛋白磷酸化水平的比較(x±s)組別例數(shù)pTrkB的相對(duì)表達(dá)水平健全側(cè)損毀側(cè)TrkB的相對(duì)表達(dá)水平健全側(cè)損毀側(cè)L-DOPA組51.11±0.121.14±0.151.08±0.651.11±0.68L-DOPA+BDNF組51.05±0.362.16±0.28*△1.01±0.951.03±1.01BDNF組51.08±0.262.62±0.63*△1.09±1.071.08±1.56生理鹽水組51.91±0.121.21±0.491.05±0.881.13±1.38 注:與L-DOPA組比較*P<0.05;與生理鹽水組比較△P<0.05

3 討 論

神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子家族包括神經(jīng)生長(zhǎng)因子、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子3、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子4/5和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子6等，BDNF是神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子家族中的一員。自從BDNF被發(fā)現(xiàn)以來，BDNF神經(jīng)功能一直是熱點(diǎn)研究問題，包括胚胎時(shí)期的神經(jīng)再生、神經(jīng)環(huán)路以及突觸的發(fā)生和生長(zhǎng)[5-7]；成人時(shí)期BDNF的神經(jīng)維持功能，對(duì)突觸可塑性的調(diào)控功能的研究[8-10]。BDNF有促進(jìn)神經(jīng)再生、改善突觸可塑性作用，其在Alzheimer’s病、孤獨(dú)癥等神經(jīng)疾病治療中皆有重要作用。同時(shí)BDNF對(duì)于運(yùn)動(dòng)障礙疾病PD和亨廷頓病也具有保護(hù)作用，可以減少毒性作用引起的黑質(zhì)神經(jīng)元丟失[11]。

有研究[2]發(fā)現(xiàn)，PD 動(dòng)物模型中，BDNF的蛋白以及mRNA的表達(dá)水平均是下降的，給予BDNF治療之后可以減少神經(jīng)毒素導(dǎo)致的黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的丟失。且有報(bào)道[3]稱，具有met/met等位基因的PD患者腦內(nèi)釋放的BDNF較少，患異動(dòng)癥的風(fēng)險(xiǎn)增加。由此可見，BDNF在PD發(fā)展過程中及L-DOPA誘導(dǎo)的異動(dòng)癥的發(fā)生發(fā)展中均有著重要作用。本研究主要觀察BDNF對(duì)L-DOPA誘導(dǎo)的異動(dòng)癥的作用。異動(dòng)癥的主要表現(xiàn)形式為AIM，本研究通過對(duì)AIM評(píng)分來評(píng)判異動(dòng)癥的嚴(yán)重程度。本研究顯示，L-DOPA組和L-DOPA+BDNF組第2、11、21 d的AIM評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與L-DOPA組比較，L-DOPA+BDNF組大鼠第23 d的肢體、軸性、口舌AIM評(píng)分及29 d的軸性、口舌AIM評(píng)分均顯著降低(均P<0.05)，提示BDNF能緩解異常不自主運(yùn)動(dòng)的行為，并且在軸性、口舌、肢體不同方面均有改善異動(dòng)癥行為作用。

本研究采用跨步數(shù)檢測(cè)評(píng)價(jià)異動(dòng)癥大鼠的前肢運(yùn)動(dòng)功能，與注射前比較，L-DOPA組及L-DOPA+BDNF組大鼠各時(shí)間點(diǎn)注射后左前肢跨步數(shù)均顯著增加(均P<0.05)。提示L-DOPA可以改善左前肢的運(yùn)動(dòng)功能。相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[11]顯示，BDNF能夠保護(hù)神經(jīng)毒性引起的黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的減少。但本研究發(fā)現(xiàn)，各組大鼠的左前肢的跨步數(shù)均隨著治療時(shí)間的延長(zhǎng)呈減少趨勢(shì)。說明大鼠的運(yùn)動(dòng)遲緩功能在加重，考慮多巴胺能神經(jīng)元損毀較重，BDNF的注射位置在紋狀體，且治療時(shí)間在6-OHDA毒性發(fā)生5周后，故BDNF沒有發(fā)揮其神經(jīng)毒性對(duì)抗作用。

神經(jīng)元的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)合成BDNF前體(pro-BDNF)，在相關(guān)酶的作用下發(fā)生折疊后被分泌到細(xì)胞外，pro-BDNF被剪切成為BDNF后發(fā)揮其神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的作用。TrkB是BDNF的特異性高親和力功能受體。BDNF結(jié)合到TrkB受體胞外區(qū)，誘導(dǎo)TrkB受體二聚化激活膜內(nèi)區(qū)的酪氨酸激酶而自我磷酸化，進(jìn)而激活下游的信號(hào)通路，通過PI3K/Akt、Ras/MEK/MAPK等信號(hào)通路促進(jìn)神經(jīng)元生長(zhǎng)、調(diào)控神經(jīng)發(fā)育等[12]。本研究發(fā)現(xiàn)，L-DOPA+BDNF組和BDNF組大鼠毀損側(cè)紋狀體注射BDNF后pTrkB水平增加，提示外源性給予紋狀體BDNF活化了BDNF-TrkB 信號(hào)通路，可能進(jìn)一步激活了其下游信號(hào)通路并參與調(diào)控緩解L-DOPA誘導(dǎo)的異動(dòng)行為。突觸可塑性的改變?cè)贚-DOPA誘導(dǎo)的異動(dòng)癥的發(fā)生發(fā)展過程中有著重要作用[13]，BDNF-TrkB 信號(hào)通路激活下游相關(guān)蛋白及信號(hào)通路可以調(diào)控突觸可塑性[14]。但BDNF緩解L-DOPA誘導(dǎo)的異動(dòng)癥的具體機(jī)制仍需進(jìn)一步探索。

綜上所述，紋狀體注射外源性BDNF 能夠改善L-DOPA誘導(dǎo)的異動(dòng)行為，并且不影響L-DOPA抗PD的運(yùn)動(dòng)療效，這一作用可能與其激活BDNF-TrkB 信號(hào)通路并調(diào)控下游信號(hào)通路有關(guān)。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明BDNF/TrkB信號(hào)通路在異動(dòng)癥的發(fā)生發(fā)展中扮演著相關(guān)角色，BDNF及其神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)家族在治療運(yùn)動(dòng)障礙性疾病及其并發(fā)癥的治療中可能起到某些作用，需要進(jìn)一步的探索研究。

[1]Zhu G, Li J, He L, et al. MPTP-induced changes in hippocampal synaptic plasticity and memory are prevented by memantine through the BDNF-TrkB pathway[J]. Br J Pharmacol, 2015, 172: 2354.

[2]Levivier M,Przedborski S,Bencsics C,et al.Intrastriatal implantation of fibroblasts genetically engineered to produce brain-derived neurotrophic factor prevents degeneration of dopaminergic neurons in a rat model of Parkinson’s disease[J].J Neurosci,1995,15:7810.

[3]Cheshire P, Bertram K, Ling H, et al. Influence of single nucleotide polymorphisms in COMT, MAO-A and BDNF genes on dyskinesias and levodopa use in Parkinson’s disease[J]. Neurodegener Dis, 2014, 13: 24.

[4]鄭偉新，張旺明，羅敏捷，等.腳橋被蓋核深部電刺激對(duì)帕金森病模型大鼠步態(tài)的改善作用[J].中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志，2013，12：570.

[5]Cohen-Cory S, Kidane AH, Shirkey NJ, et al. Brain-derived neurotrophic factor and the development of structural neuronal connectivity[J]. Dev Neurobiol, 2010, 70: 271.

[6]Nikolakopoulou AM, Meynard MM, Marshak S, et al. Synaptic maturation of the Xenopus retinotectal system: effects of brain-derived neurotrophic factor on synapse ultrastructure[J]. J Comp Neurol, 2010, 518: 972.

[7]Wright MA, Ribera AB. Brain-derived neurotrophic factor mediates non-cell-autonomous regulation of sensory neuron position and identity[J]. J Neurosci, 2010, 30: 14513.

[8]Inagaki T, Begum T, Reza F, et al. Brain-derived neurotrophic factor-mediated retrograde signaling required for the induction of long-term potentiation at inhibitory synapses of visual cortical pyramidal neurons[J]. Neurosci Res, 2008, 61: 192.

[9]Pang PT, Lu B. Regulation of late-phase LTP and long-term memory in normal and aging hippocampus: role of secreted proteins tPA and BDNF[J]. Ageing Res Rev, 2004, 3: 407.

[10]Tanaka J, Horiike Y, Matsuzaki M, et al. Protein synthesis and neurotrophin-dependent structural plasticity of single dendritic spines[J]. Science, 2008, 319: 1683.

[11]Volpe BT, Wildmann J, Altar CA. Brain-derived neurotrophic factor prevents the loss of nigral neurons induced by excitotoxic striatal-pallidal lesions[J]. Neuroscience, 1998, 83: 741.

[12]Cowley S, Paterson H, Kemp P, et al. Activation of MAP kinase kinase is necessary and sufficient for PC12 differentiation and for transformation of NIH 3T3 cells[J]. Cell, 1994, 77: 841.

[13]Ghiglieri V, Bagetta V, Pendolino V, et al. Corticostriatal plastic changes in experimental L-DOPA-Induced dyskinesia[J]. Parkinsons Dis, 2012，2012: 358176.

[14]Huang EJ, Reichardt LF. Trk receptors: Roles in neuronal signal transduction[J]. Annu Rev Biochem, 2003, 72: 609.

Effects of brain-derived neurotrophic factor on the behavior of rats with L-DOPA induced dyskinesia and its mechanism

ZHENTi-li,ZHAOJun-yan,SHUHai-yang,etal.

DepartmentofNeurology，SecondAffiliatedHospitalofSoochowUniversity，Suzhou215000，China

Objective To observe brain-derived neurotrophic factor (BDNF) on the behavior of rats with L-DOPA induced dyskinesia and investigating its mechanism.Methods Hemi-parkinsonian rat models were established by stereotaxically injection of 6-hydroxy dopamine(6-OHDA) in the right medial forebrain bundle. The Parkinson’s disease model rats were randomly divided into four groups: L-DOPA group ,L-DOPA+BDNF group, BDNF group and normal saline group. L-DOPA group and L-DOPA + BDNF group were injected with L-DOPA 25 mg / kg + benserazide 6.25 mg / kg, BDNF group and saline group were injected the same volume of saline. All rats received intraperitoneal injections twice daily and continued for 21 days. At 2,11,21,23 and 29 days, abnormal involuntary movement (AIM) score and stepped experiment were detected. The TrkB protein phosphorylation levels of rat striatum tissue were detected by western blot.Results There was no involuntary movement in normal saline group and BDNF group. There was no statistical significance of the differences of AIM scores between L-DOPA group and L-DOPA+BDNF group at 2 d,11 d,21 d. Compared with L-DOPA group, the body, axial and tongue AIM scores at 23 d and the axial, tongue AIM scores at 29 d were significantly decreased in rats of L-DOPA+BDNF group (allP<0.05). There was no change of left forelimb step number in normal saline group and BDNF group after injection. Compared with before injection, the left forelimb step numbers of L-DOPA group and L-DOPA+ BDNF group were significantly increased at each time point after injection (allP<0.05). The left forelimb step numbers of 4 groups showed a downtrend in the treatment. Compared with L-DOPA group and normal saline group, the pTrkB protein levels in damaged striatum tissues were increased in L-DOPA+BDNF group and BDNF group (allP<0.05). There was no significant difference of pTrkB protein levels in damaged striatum tissues between BDNF group and L-DOPA+ BDNF group and also between L-DOPA group and normal saline group. There was no significant difference of pTrkB protein levels in sound striatum among the 4 groups . There was no significant difference of TrkB protein levels among the 4 groups. Conclusion Exogenous administration of BDNF can alleviate abnormal involtmtary movements induced by L-DOPA without disturbing the efficacy of L-DOPA, which may be associated with activation of BDNF-TrkB signaling pathways.

Parkinson’s disease；L-DOPA induced dyskinesia；brain-derived neurotrophic factor

國(guó)家自然科學(xué)基金(81200970)

215000蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

羅蔚鋒

R742.5

A

1004-1648(2017)01-0045-05

2016-03-22

2016-08-14)