利用斑马鱼模型评价帕金森病防治作用

【评价原理】

    帕金森病是一种影响运动能力的退行性神经系统疾病,一般认为与黑质纹状体的多巴胺能通路破坏有关。中脑黑质多巴胺能神经元大量死亡可导致多巴胺减少,不能正常传递运动信号,乙酰胆碱功能也相对增强,导致帕金森患者出现静止性震颤和肌肉僵直等典型的运动症状。斑马鱼由于体积小、胚胎和早期幼鱼透明、神经系统在胚胎发育4天时就已发育成熟,在胚胎时期就能观察到完整的中枢神经系统。斑马鱼胚胎透明,能观察到多巴胺长投射纤维在脑和脊髓的分布,对帕金森病的发病机制研究有重要作用。6-OHDA是一种能有效导致多巴胺神经元变性的神经毒剂,广泛用于动物帕金森模型。诺米芬辛是4一氢异喹啉衍化的三环类化合物,它抑制多巴胺及NA的摄取,主要是通过抑制多巴胺转运体对生物体起作用。

    经过行为学分析仪,患有帕金森病的斑马鱼的运动距离明显减少;经过免疫组化染色,患有帕金森病的斑马鱼多巴胺神经元面积明显减少。

【实验方案】

    我们将受测试斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组和服用帕金森病治疗药物组。其中正常对照组未经任何处理,模型对照组与阳性对照组都摄入了等量的6-OHDA(6-OHDA通过溶解到养鱼用水中的方式摄入到斑马鱼体内)。帕金森病治疗药物组在摄入6-OHDA的同时摄入诺米芬新之类的帕金森治疗药物。

    服用一段时间帕金森治疗药物后,我们用行为学分析仪测定斑马鱼的运动总距离,并对斑马鱼体内多巴胺神经元进行免疫组化染色,分析多巴胺神经元面积变化。

【结果展示】

图1. 各实验组斑马鱼运动总运动距离。(与模型对照组比较,*p< 0.05)

    可以看到,模型对照组斑马鱼的运动总距离与正常对照组相比明显减少,帕金森病治疗药物组的运动总距离与正常对照组较相似,没有明显的减少。

图2. 帕金森病多巴胺神经元免疫组化染色。(黄色区域为定量区域)

    可以看到,模型对照组的多巴胺神经元面积与正常对照组相比明显减小,帕金森病治疗药物组的多巴胺神经元面积与正常对照组比较相似,没有明显的减小。

【评价结论】

    1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验,服用帕金森病治疗药物组的运动总距离、多巴胺神经元面积与正常对照组相似,并未出现模型对照组运动总距离明显减少和多巴胺神经元面积明显减小的情况。

    2.本实验证实了诺米芬新具有防治帕金森病的作用。