魚藤酮對老齡小鼠血壓及焦慮行為的影響

[摘要]目的研究魚藤酮誘導(dǎo)的帕金森病小鼠模型血壓及焦慮抑郁行為的變化。方法12月齡C57BL/6雄性小鼠360只，隨機分為兩組，各180只。實驗組給予魚藤酮5 mg/（kg·d）灌胃，對照組給予等量不含魚藤酮的溶劑。兩組分別于給藥1周、2周、3周、1月、2月、3月后進(jìn)行鼠尾血壓測量及曠場檢測。

結(jié)果兩組各時間點平均動脈壓比較，差異無顯著性（P>0.05）。曠場檢測結(jié)果顯示，實驗組給藥2周周圍區(qū)域活動時間與中央?yún)^(qū)域活動時間的比值較對照組明顯增大，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=3.019，P<0.01）。

結(jié)論魚藤酮灌胃給藥不能使C57BL/6小鼠的平均動脈壓發(fā)生變化，魚藤酮短時間給藥能夠使小鼠產(chǎn)生焦慮樣行為。

[關(guān)鍵詞]帕金森??；魚藤酮；血壓；焦慮

[中圖分類號]R338

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號] 20965532（2018）02013004

帕金森?。≒D）為一種常見的緩慢進(jìn)展的神經(jīng)退行性疾病，其主要病理學(xué)特征為黑質(zhì)（SN）致密帶多巴胺（DA）能神經(jīng)元丟失以及紋狀體區(qū)DA釋放減少，殘存的神經(jīng)元內(nèi)出現(xiàn)以α突觸核蛋白（αsyn）為主要成分的路易小體（LB）[1]。遺傳因素、環(huán)境因素、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等多種因素均可參與PD的發(fā)病[2]。魚藤酮（RN）是一種線粒體復(fù)合物Ⅰ的高親和力的特異性抑制劑[34]。研究顯示，慢性RN小鼠模型能夠模擬出包括αsyn聚集在內(nèi)PD的幾乎所有病理變化[57]，并能模擬BRAAK提出的PD從低位腦干到中腦進(jìn)展的病理變化[810]。本文選用慢性RN小鼠模型模擬PD的疾病進(jìn)程，研究PD病程不同時期小鼠平均動脈壓（MAP）及焦慮抑郁情緒的變化?，F(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1材料與方法

1.1實驗動物及試劑

取7月齡SPF級C57BL/6雄性小鼠360只，由北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司提供，單籠飼養(yǎng)于清潔動物房內(nèi)，室溫（19±2）℃，濕度（50±5）%，晝夜循環(huán)（12/12 h）光照，并自由進(jìn)食和飲水，飼養(yǎng)至12月齡。羧甲基纖維素鈉鹽（CMC）、RN均購自美國Sigma公司。其他試劑均從當(dāng)?shù)卦噭┕举徺I。CMC以生理鹽水溶解至40 g/L，并加入體積分?jǐn)?shù)0.012 5的氯仿。

1.2動物分組及處理

將小鼠隨機分為兩組，各180只，實驗組給予以40 g/L的CMC溶液溶解、濃度

[HJ2.2mm]

為6.25 g/L的RN溶液灌胃（5 mg/（kg·d）），對照組給予同等體積的40 g/L CMC溶液灌胃，分別于給藥1周、2周、3周、1月、2月、3月6個時間點對兩組小鼠進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)檢測。各時間點檢測的小鼠不重復(fù)使用。

1.3檢測指標(biāo)及方法

1.3.1鼠尾MAP使用北京軟隆生物技術(shù)有限公司的BP2010AUL鼠尾血壓測量儀檢測小鼠的MAP。在每個時間點最后一次給藥后的24 h（次日上午9：00）將小鼠放入固定裝置內(nèi)，露出尾巴，將感應(yīng)裝置套在小鼠尾部。待小鼠安靜后測量小鼠尾動脈血壓。每只小鼠測量3次，取平均值。

1.3.2曠場檢測將小鼠置于底面積約25 cm×25 cm的深盒里，讓其自由活動，以Ethvision XT 7系統(tǒng)追蹤小鼠的活動情況，計時10 min。每次檢測結(jié)束后以體積分?jǐn)?shù)0.75乙醇、擦手紙徹底清理盒子，并散去味道，避免陌生味道對小鼠行為產(chǎn)生干擾。以小鼠在周邊區(qū)域活動時間與中央?yún)^(qū)域活動時間的比值反映小鼠的焦慮抑郁行為。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，計量資料結(jié)果以[AKx-D]±s表示，兩組間比較采用Student’s t 檢驗。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1魚藤酮對小鼠MAP的影響

給藥1周、2周、3周、1月、2月、3月實驗組和對照組小鼠MAP比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

2.2魚藤酮對小鼠焦慮抑郁行為的影響

曠場檢測結(jié)果顯示，實驗組給藥2周在周圍區(qū)域活動時間與中央?yún)^(qū)域活動時間的比值較對照組明顯增大，差異有顯著性（t=3.019， P<0.01）。兩組其他給藥時間周邊區(qū)域活動時間與中央?yún)^(qū)域活動時間比值比較，差異均無顯著性（P>0.05）。見表2。

3討論

PD是一種進(jìn)展緩慢的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。目前研究結(jié)果認(rèn)為，PD的病因多而復(fù)雜，是一個多因素共同作用的結(jié)果，即在老化因素影響下，由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用產(chǎn)生的一種復(fù)雜的疾病[11]。BRAAK等[12]在2003年提出Braak分級假說，認(rèn)為PD病人在出現(xiàn)運動癥狀之時，病變已累及低位腦干。而在運動癥狀出現(xiàn)之前，病人多有體位性低血壓、便秘、嗅覺障礙等一系列非運動癥狀的改變[13]。近年來流行病學(xué)研究表明，對線粒體復(fù)合物Ⅰ有抑制作用的環(huán)境毒物因素可能是PD發(fā)病的危險因素[14]。RN是一種具有線粒體復(fù)合物Ⅰ抑制作用、廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)除害的除草劑和魚塘清理的殺蟲劑。研究發(fā)現(xiàn)，RN誘導(dǎo)的PD小鼠和大鼠模型，均可出現(xiàn)PD行為學(xué)改變和病理學(xué)特征，如運動功能障礙和黑質(zhì)DA能神經(jīng)元減少[89，15]。

為更早發(fā)現(xiàn)、診斷PD的發(fā)生，以期在疾病的早期采取措施阻斷疾病的進(jìn)展，本文實驗采用了RN持續(xù)灌胃的方法構(gòu)建小鼠PD模型，對其進(jìn)行血壓檢測及曠場測試，以了解PD不同時期小鼠血壓及焦慮抑郁情況的改變。結(jié)果顯示，實驗組小鼠各給藥時間MAP值與對照組比較差異無顯著性。有研究結(jié)果顯示，PD病人的血壓節(jié)律偏向于非杓型，并廣泛存在夜間血壓升高現(xiàn)象，提示自主神經(jīng)功能受損[1618]。心臟副交感神經(jīng)起源于延髓迷走神經(jīng)背核（DMV）和疑核[19]。PD病人DMV在Braak分級的第一期就已受累[12，20]。還有研究結(jié)果顯示，該模型的DMV區(qū)在給藥早期就已受累[21]。自主神經(jīng)系統(tǒng)的中樞從脊髓直到大腦皮質(zhì)的各個水平都有調(diào)節(jié)與控制自主性功能的中樞[22]，它們都能影響交感與副交感神經(jīng)活動。但動物血壓水平受到多核團(tuán)、多系統(tǒng)的復(fù)雜調(diào)控[23]，因此RN對于小鼠血壓的影響可能被機體代償。曠場實驗是用于檢測小鼠焦慮抑郁情緒的常用行為學(xué)檢測方法[2426]。小鼠由于對空曠場地存在畏懼的天性而多在周邊區(qū)域活動；另一方面，面對新事物又會產(chǎn)生好奇心去探究新場所，周邊與中央?yún)^(qū)域活動時間的比值能夠反映小鼠活動的趨避性及焦慮水平。本文曠場測試結(jié)果顯示，實驗組小鼠在RN處理第2周焦慮程度較對照組加重，但延長給藥時間后，兩組焦慮情況比較差異無顯著性。使用該動物模型的相關(guān)研究未見有對該模型小鼠焦慮程度的測定[2729]，但2017年一項AlCl3每日灌胃的小鼠模型曠場測試結(jié)果與本文相似[30]。因而我們推測，長時間持續(xù)灌胃的給藥方式可能影響小鼠的焦慮及抑郁情緒從而影響曠場測試結(jié)果。因此，該動物模型可能不適于對PD小鼠模型進(jìn)行長時間的焦慮行為評估。

綜上所述，較短時間的RN灌胃給藥可以引起小鼠焦慮，但長時間的給藥可能會導(dǎo)致小鼠對陌生環(huán)境等不良刺激的反應(yīng)性降低，從而顯示不出RN對焦慮或抑郁情緒的影響。是否存在組織病理改變需要進(jìn)一步的研究證實。RN不能引起小鼠MAP的改變，但由于動物血壓調(diào)控機制的復(fù)雜性，不排除RN對小鼠血壓的影響被其他機制代償。

[參考文獻(xiàn)]

[1]COOKSON M R. The biochemistry of Parkinson’s disease[J]. Annual Review of Biochemistry， 2005，74（1）：2952.

[2]NASSIF D V， PEREIRA J S. Fatigue in Parkinson’s disease： concepts and clinical approach[J]. Psychogeriatrics， 2018，18（2）：143150.

[3]PLOTEGHER N， DUCHEN M R. Crosstalk between lysosomes and mitochondria in Parkinson’s disease [J]. Frontiers in cell and developmental biology， 2017， https：//doi.org/ 10.3389/fcell. 2017.00110.

[4]MANIYATH S P， SOLAIAPPAN N， RATHINASAMY M. Neurobehavioural changes in a Hemiparkinsonian rat model induced by rotenone [J]. Journal of clinical and diagnostic research： JCDR， 2017，11（3）： AF01AF5.

[5]BOVE J， PERIER C. Neurotoxinbased models of Parkinson’s disease[J]. Neuroscience， 2012，211（SI）：5176.

[6]LIU J， LIU W， LU Y， et al. Piperlongumine restores the ba

lance of autophagy and apoptosis by increasing BCL2 phosphorylation in rotenoneinduced Parkinson disease models [J]. Autophagy， 2018. https：//doi.org/10.1080/15548627.2017.1390636.

[7]SHU S J， WANG Q. Effect of moxibustion on mTORmediated autophagy in rotenoneinduced Parkinson’s disease model rats[J]. Neural Regeneration Research， 2018，13（1）：112118.

[8]ALAM M， SCHMIDT W J. Rotenone destroys dopaminergic neurons and induces Parkinsonian symptoms in rats[J]. Behavioural Brain Research， 2002，136（1）：317324.

[9]PANMONTOJO F， ANICHTCHIK O， DENING Y， et al. Progression of Parkinson’s disease pathology is reproduced by intragastric administration of rotenone in mice[J]. PLoS One， 2010，5（1）：e8762.

[10]PELLEGRINI C， ANTONIOLI L， COLUCCI R A， et al. Gastric motor dysfunctions in Parkinson’s disease： current preclinical evidence[J]. Parkinsonism Related Disorders， 2015，21（12）：14071414.

[11]GAO Y J， WILSON G R， STEPHENSON S E， et al. The

emerging role of Rab GTPases in the pathogenesis of Parkinson’s disease[J]. Movement Disorders， 2018，33（2）：196207.

[12]BRAAK H， DEL TREDICI K， RB U， et al. Staging of brain pathology related to sporadic Parkinson’s disease[J]. Neuro

biology of Aging， 2002，24（2）：197211.

[13]AZULAY J P， WITJAS T， EUSEBIO A. No motor signs in Parkinson’s disease [J]. Presse Medicale， 2017，46（2 Pt 1）：195201.

[14]LIU X B， YAMADA NARUOMI， MARUYAMA W， et al. Formation of dopamine adducts derived from brain polyunsaturated fatty acids： mechanism for Parkinson disease[J]. The Journal of Biological Chemistry， 2008，283（50）：3488734895.

[15]BAI X X， GU L， YANG H M， et al. Downregulation of metabotropic glutamate receptor 5 inhibits hepatoma development in a neurotoxin rotenoneinduced Parkinson’s disease model[J]. Toxicology Letters， 2018，288：7181.

[16]MANABE Y， FUJII D， KONO S， et al. Systemic blood pressure profile correlates with cardiac 123IMIBG uptake in patients with Parkinson’s disease[J]. Journal of the Neurological Sciences， 2011，307（1/2）：153156.

[17]SCHMIDT C， BERG D， HERTING F， et al. Loss of nocturnal blood pressure fall in various extrapyramidal syndromes[J]. Movement Disorders， 2009，24（14）：21362142.

[18]瞿夢媛，干靜，王曉蓉，等. 帕金森病患者24小時動態(tài)血壓變化及其影響因素的臨床研究[J]. 中國臨床神經(jīng)科學(xué)， 2014，22（2）：140145.

[19]胥曉麗，徐天嬌. 心臟迷走神經(jīng)乙酰膽堿M受體研究概況[J]. 現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生， 2013，29（6）：868869.

[20]KARABIYIK C， LEE M J， RUBINSZTEIN D C. Autophagy impairment in Parkinson’s disease[J]. Essays in Biochemistry， 2017，61（6）：711720.

[21]DROLET R E， CANNON J R， MONTERO L A. Chronic rotenone exposure reproduces Parkinson’s disease gastrointestinal neuropathology[J]. Neurobiology of Disease， 2009，36（1）：96102.

[HJ2mm]

[22]KAMIMURA K， INOUE R， NAGOYA T， et al. Autonomic nervous system network and liver regeneration[J]. World Journal of Gastroenterology， 2018，24（15）：16161621.

[23]AJAYI I E， MCGOVERN A E， DRIESSEN A K， et al. Hip

pocampal modulation of cardiorespiratory Function[J]. Respi

ratory Physiology Neurobiology， 2018 （252/253）：1827. doi：10.1016/j.resp.2018.03.004

[24]王維剛. 曠場實驗在小鼠行為分析中的應(yīng)用 [J]. 中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報， 2011，33（11）：11911196.

[CM（29][25]VILLAS BOAS G R， STEFANELLO DA SILVEIRA A P，