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    基因敲除和转基因动物

    近来采用基因靶标和转基因技术已经培育出了DA系统突变的几种小鼠系。缺乏编码Nurr1和酪氨酸羟化酶基因或者DA生成存在缺陷的小鼠在胚胎晚期或者出生后不久便死亡，这提示DA在胚胎发育过程中是非常必需的。相反，敲除D2受体的小鼠却能存活，但这些存活的小鼠却缺乏自主运动，就像是药物诱导的帕金森症状。缺乏D1或D3受体的小鼠显示出自主运动增加。因而，D2受体缺陷可能出现PD样症状而无神经元死亡和Lewy体的形成。

    在Lewy体中发现编码α-synclein的基因发生突变，这与某些类型PD的发生相关。Feany和Bender通过表达果蝇中突变的和正常的α-synclein而制作了一种新颖的PD模型。他们报道了在野生型或突变型果蝇中过度表达α-synclein可以出现背侧中间神经元（可被TH染色的部分）年龄依赖性的缺失。然而其他的DA神经元却没有什么异常，这也人类PD中DA神经元的脆弱性各不相同一致。他们还通过光镜和电镜在神经元中观察到组装成Lewy体的α-synclein染色的包含体。这种果蝇随着年龄增长而逐渐出现运动功能失调，这种现象在过度表达α-synclein的A30P突变株中的表现比A53T突变株或野生株更见明显。然而，Feany和Bender并没有检验这种症状是否可以通过给与DA受体激动极而得到改善，也没有进一步研究这种运动缺陷是否是由于DA神经元的功能失调所致。然而，转基因果蝇基本达到了PD模型的主要标准，这包括病程、年龄依赖性、DA神经元的选择性损伤和Lewy体样包含体的形成。因为无脊椎动物神经网以及运动功能简单，故可以做为PD的研究模型。

    在小鼠中，显性帕金森或多巴胺能通路改造型中均不显示α-synclein的缺少。然而，这些突变的动物显示出在经一对刺激后DA释放的增加，纹状体DA含量的少量减少以及对脱水吗啡的DA依赖的运动应答的削减，这些结果暗示：α-synclein负调节DA的传递。转基因小鼠过度表达α-synclein的现象与野生型或突变型表达α-synclein的结果不一致。在小鼠中过度表达人α-synclein导致细胞质和细胞核α-synclein及泛素微包含体的形成，并且使纹状体TH的活性下降，运动现象减少。然而，野生型的小鼠中α-synclein天然的表达，TH活性的下降和运动的减少要相应的低。此外，在这种转基因模型中，纹状体中DA的含量和黑质中TH阴性的神经元的长度并未测量。

    PD的离体模型

    诸如MPP+ 和6-OHDA之类的神经毒素并不适合于系统的给药，因为它们不能通过血脑屏障。然而，在灵长类动物和啮齿类动物中它们被摄取入突触体的过程是类似的，因而它们适用于体外神经元培养基。把胎儿期大鼠中脑的神经元和DA神经元起元的细胞系（例如：人SH-SY5Y和大鼠PC12）分离出来进行培养适用于进行对多巴胺能神经元变性的机制进行详细研究以及筛选新型药物。

    谷氨酸诱导的神经毒性作用是用来制作内源性氧化应激模型比较流行的方法，因为它可以产生一系列的ROS，例如NO。采用这样的培养基我们已经证实DA神经元与非DA神经元相比其具有一定的抗NO性。然而，在预先给与小剂量的MPP+后，谷氨酸的抗NO能力被削弱而其神经毒性反而加强了。

    在PD病人中其中脑的谷胱甘肽的水平下降，并且使用L-buthionine-[S,R ]-sulfoximine （BSO）可以损耗谷胱甘肽。尽管DA神经元对NO或BSO毒性的敏感性比非DA神经元要低，但是采用NO的同时使谷胱甘肽耗竭可以导致多巴胺能神经元选择性的死亡。这些数据提示DA神经元对于氧化应激的易损性与线粒体复合物Ⅰ的抑制有关，这种抑制效应可能是诸如MPP+之类的内源性或外源性的神经毒素所致。通过在动物和人PD患者中给与MPTP后发现3硝基酪氨酸增加从而证实了NO在PD的发病过程中起了重要作用。此外，将初级中脑DA神经元和其他神经母细胞瘤细胞系暴露于NO中的方法已经被用来制作离体PD神经元死亡的模型。因而，可以通过细胞培养的类型及环境来证实DA神经元对NO的敏感性较低。

    在对PD患者进行尸解发现其神经元具有凋亡的某些特征，这包括caspase-3的激活。在离体的谷胱甘肽损耗的模型中出现多巴胺能神经元的死亡，这凋亡性神经元死亡一起出现，例如DNA的断裂和凋亡体的出现。硫酸博来霉素（BLM）可以与细胞核中的DNA结合并且产生ROS，故其是另一种凋亡诱导剂。BSO或BLM引起的细胞凋亡不仅仅局限于DA神经元，它们尚能使非DA神经元发生凋亡。

    流行病学研究已经发现男性的PD发生率比女性高，比率大约是2.72：1。产生这种性别差异的原因并不知道，但其中的原因可能与雌激素水平或雌激素受体有关。在DA神经元培养基中雌激素具有抗凋亡的作用，这种现象可能是通过特异的雌激素β亚型受体介导的。雌激素受体在中脑的表达仅限于β受体亚型，在雌激素与AP-1位点结合后可以抑制雌激素受体基因的转录。雌激素的抗凋亡作用可能是通过雌激素受体β对转录调节的抑制而实现的，因为BLM和BSO诱导的多巴胺能神经元的凋亡同样可以被c-Jun-AP-1的抑制子所阻断。因而，在中脑雌激素受体β的表达可能在多巴胺能神经元的凋亡过程中发挥可关键的作用。

    PD模型的意义

    为了使得与人类的PD最相关，一个理想的PD模型必须具备以下特征：（1）能方便的监测到帕金森样的运动障碍；（2）随年龄增长而逐渐出现的DA神经元选择性的缺失；（3）胞质内出现Lewy体样的包含体。

    近来由于基因技术的出现使得PD的试验模型的制作方法得到大大的改进。不幸的是啮齿类动物的寿命要比人类的短得多，因而，尽管啮齿类的这种年龄依赖性的缺点可以通过给予神经毒物或多重转基因的方法来弥补，但是用它们来制作年龄依赖性的疾病模型仍然受到一定的限制。目前出于一些明显的优点的考虑，用MPTP在灵长类动物身上制作PD模型可能是最好的方案，其同样非常适用于神经保护和神经营养等方面的研究。

    尽管现今能采用的PD模型均不完美，但是这些模型的使用推进了分子医学的不断发展。例如，MPTP、6-OHDA和罗滕酮模型已经被用来研究DA受体激动极的效能，这些激动极可以在临床上用来减轻PD的症状。此外，体内急性PD模型（例如MPTP和黑质6-OHDA模型）以及离体PD模型已经成功的用于神经保护因子的研究，例如：尼古丁、雌激素、NO合成酶抑制剂和抗氧化剂。此外，采用MPTP和6-OHDA的模型进行研究，一些生长因子和亲免素配体已经被证实与DA神经元存活力的增强有关。尽管尚未证实它们是否真的具备临床效应，但是这些方法可能对于阻断PD的发病进程疗法的改进是非常有用的。

    结论

    为了制作更加理想的PD模型还有许多工作需要进一步开展，这包括：更好的检测PD的运动障碍，伴随年龄增长出现的DA神经元的渐进性缺失，以及胞内Lewy体样的胞质内含体的形成。这些工作的完成将对研究PD中多巴胺能神经元退行性变的机制作出不容置疑的巨大贡献，并且为改进PD的疗法作出巨大贡献。

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