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帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是常见的中老年神经系统退行性疾病,主要是由于中脑多巴胺能神经元(Dopaminergic neuron)进行性变性而致多巴胺(Dopamine,DA)递质水平下降所致。临床上主要以静止性震颤,运动迟缓,肌张力增高为特点;伴随疾病进展,患者最终丧失日常运动能力而带来极高的致残率。目前尚无有效治疗药物。临床资料表明,高选择性D2/D3受体激动剂罗匹尼罗(Ropinirole)在控制PD症状、治疗左旋多巴引发的症状波动、运动障碍显示了良好的疗效,能延缓多巴胺转运体(Dopamine transporter, DAT)功能恶化及PD进展。实验研究显示,神经毒素鱼藤酮建立的细胞模型是研究PD中脑DA神经元损伤和保护机制的有力工具。丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen activated protein kinase, MAPK)通路和caspase依赖的内源性凋亡通路在DA细胞凋亡过程起重要作用。前者家族包括c-Jun NH2-terminal kinase(JNK)、P38 MAP kinase(P38)和extracellular signal regulated kinase(ERK1/2),后者主要由caspase 9, caspase 3和PARP (poly [Aop] ribose polymerase)组成。明确罗匹尼罗是否能具有对抗DA神经元凋亡作用,及其作用是通过哪条通路介导,能为此药物在临床上的运用提供有益的实验证据。
为此,本项研究采用呼吸链抑制剂鱼藤酮诱导多巴胺能细胞株SH-SY5Y凋亡模型,观察Ropinirole是否具有抗凋亡作用并探索其抗凋亡机制。研究发现,SH-SY5Y细胞经鱼藤酮处理24 h,细胞凋亡比例明显升高,可达30%-40%。Hoechst33258染色显示细胞核浓缩的凋亡征象。Ropinirole 100 Μm预处理2 h能显著降低鱼藤酮介导的细胞凋亡,此抗凋亡作用呈现剂量依赖性。Western blot显示,SH-SY5Y细胞经鱼藤酮处理24 h后,内源性凋亡通路中关键蛋白cleaved caspase 9, cleaved caspase 3和cleaved PARP表达明显增高,Ropinirole 100 Μm预处理2 h则能明显抑制caspase 9, caspase 3和PARP的剪切。此外,鱼藤酮使SH-SY5Y细胞内JNK和P38的磷酸化明显增高,此效应在Ropinirole预处理后减轻;Ropinirole预处理还使ERK1/2 和Akt磷酸化增加、上调Bcl-2,而不影响热休克蛋白70。
这些结果表明,D2/D3受体激动剂Ropinirole能对抗鱼藤酮诱导的多巴胺能神经元凋亡;其抗内源性凋亡作用与抑制JNK和P38信号、激活ERK1/2、上调Akt和Bcl-2有关。