不同剂量左旋多巴对帕金森病大鼠行为学影响

中国神经免疫学和神经病学杂志2007年7月第14卷第4期󰀁ChinJNeuroimmunol&Neurol2007,Vol.14,No.4不同剂量左旋多巴对帕金森病大鼠行为学影响

曹󰀁非,骆󰀁芳,段

1

2

3

(1.华中科技大学同济医学院附属协和医院神经内科,湖北武汉430022;2.湖北省新华医院内科,

湖北武汉430015;3.武汉市新洲区第二人民医院内科,湖北武汉430415)

摘要:目的󰀁观察不同剂量左旋多巴治疗帕金森病(PD)的效果,并进一步探讨合理使用左旋多巴治疗PD的剂量。方法󰀁采用6󰀁OHDA脑立体定向注射术建立大鼠PD模型,采用行为学观察法观察3种不同剂量左旋多巴[按体重10、50、100mg/(kg󰀁d)]作用不同时间(1、3、5、7d)对PD大鼠黑质细胞毒性作用后的行为学变化以及停止左旋多巴治疗后7d各项指标的变化。结果󰀁与对照组比较,小剂量组大鼠旋转圈数随左旋多巴使用剂量和时间增加而减少,中、大剂量组大鼠旋转圈数随左旋多巴使用剂量和时间增加而增加;各组大鼠旋转启动时间随左旋多巴使用剂量和时间增加而减少,最高转速及持续时间则随使用剂量增加而增加。结论󰀁应尽可能以小剂量、间隔使用左旋多巴治疗PD。关键词:左旋多巴;帕金森病;大鼠

中图分类号:R742󰀁5󰀁文献标识码:A󰀁文章编号:1006󰀁2963(2007)04󰀁0208󰀁03

ExperimentalStudyontheBehaviouralEffectonRatswithPakinson󰀁like

DiseaseTreatedbyDifferentDosesofLevodopa

CAOFei1,LUOFang2,DUANGuo󰀁an3

(1.DepartmentofNeurology,XieheHospital,TongjiMedicalCollege,HuazhongScientificandTechnologicUniversity,HubeiWuhan430022;2.MedicineDepartment,XinHuaHospitalofHubeiProvince,HubeiWuhan430015;3.MedicineDepartment,TheSecondHospitalof

XinzhouDistrictinHuBeiProvince,HubeiWuhan430415,China)

ABSTRACT:Objective󰀁Toobservetheeffectsofdifferentdosesoflevodopa(L󰀁dopa)ontreatingParkinson󰀁likedesease(PD)modelinratsandexplorethedosageinwhichPDcanbetreatedreasonablywithL󰀁dopa.Methods󰀁TheratmodelofPDwereproducedbyinjectionof6󰀁OHDAstereotaxicallytotherightsideofthemesencephicventraltegmentalarea(VTA)andsubstantianigraparscompacta(SNc).

ThePDratsweretreated

intraperitoneallywithdifferentdosages[10,50,100mg/(kg󰀁d)ofL󰀁dopa]andindifferenttreatmentdurations(1,3,5,7d).Inthisstudy,rotationbehaviourwasinducedbyapomorphine.Theextentofinjuryinthesubstantianigrawasestimatedbyinitiatingtime,themaximumnumberofrotation,lastingtimeofrotationatdifferentdosesandtreatingdurationsoflevodopa.Results󰀁Comparingwiththecontrolgroup,theextentofnigralinjuryofmediumandlargedosesgroupswasincreasedincorrelatedwiththedosageofL󰀁dopa.ThemaximumrotationalspeedandlastingtimewereincreasedwiththeelevateddosageofL󰀁dopa.Theinitiatingtimeisonthecontrary.Conclusions󰀁InordertotreatPDeffectively,L󰀁dopashouldbeusedinasaferangeofdosage.TheoverdoseL󰀁dopamaybetoxictotherats.Withsmalldoseandtreatingwithdiscontinuedintervalsmaybethebestsuggestion.

Keywords:L󰀁dihydroxy󰀁phenylalanine;Parkinsondesease;Rats

󰀁󰀁以左旋多巴(L󰀁dihydroxy󰀁phenylalanine,L󰀁dopa)为代表的多巴胺替代疗法仍是目前治疗帕金

收稿日期:2006󰀁12󰀁11;修订日期:2007󰀁04󰀁09

森病(Parkinsondisease,PD)的主要手段。近来研究发现L󰀁dopa具神经毒性作用。该研究采用

[1]

基金项目:国家自然科学基金资助项目(3040051621);湖北省卫生厅科研基金资助项目(3󰀁110)

作者简介:曹非(1968󰀁),男,湖北省人,副教授(副主任医师),硕士生导师,主要从事神经变性疾病研究。通讯地址:华中科技大学同济医学

院附属协和医院神经内科,武汉430022。联系电话:(027)62820803。E󰀁mail:caofyx@163.com。

中国神经免疫学和神经病学杂志2007年7月第14卷第4期󰀁ChinJNeuroimmunol&Neurol2007,Vol.14,No.4󰀁209󰀁

6󰀁OHDA脑立体定向注射术建立大鼠PD模型,观察不同剂量左旋多巴作用不同时间对PD大鼠行为学的影响,以探讨不同剂量L󰀁dopa治疗PD的效果,为临床更合理使用L󰀁dopa治疗PD提供实验依据。

后停药7d。各组每时点5只PD大鼠。对照组则注射除L󰀁dopa外的其他成分。1󰀁3󰀁行为学检测󰀁对照组、L󰀁dopa组均于预定时点的第2天上午8时进行行为学观察,并选择7d时进行启动时间、最高转速及持续时间的观察。按体重0󰀁5mg/kg经腹腔注射阿朴吗啡(apomor󰀁phine),于直径40cm的不锈钢盆中观察大鼠的旋转行为。采用钟式测转仪测量旋转次数、持续时间、启动时间、最高转速并记录数据。1󰀁4󰀁统计学处理󰀁所有资料均以均数󰀁标准差表示,运用Oxstat数理统计程序行组间数据的ANOVA检验。

1󰀁材料和方法

1󰀁1󰀁PD大鼠模型制备󰀁健康雄性Wistar大鼠(同济医科大学动物中心提供),3月龄,体重

180~200g。采用改良的Thomas方法制作PD大鼠模型并验证模型成功。

1󰀁2󰀁动物选择及分组󰀁选择造模成功的PD大鼠100只,随机分为对照组和小、中、大剂量L󰀁dopa组(n=25)。各L󰀁dopa组大鼠于每日上午8时行腹腔注射不同浓度的L󰀁dopa[将L󰀁dopa干粉剂(Sigma公司)溶于含0󰀁05%(体积分数)乙醇和0󰀁1%(质量浓度)维生素C(Sigma公司)注射用水中,配成10、50、100mg/mL浓度的L󰀁dopa注射液]分别至1、3、5、7、14d(时点),其中第14d组为各组大鼠按剂量行腹腔注射L󰀁dopa注射液7d之

2󰀁结果

󰀁󰀁L󰀁dopa诱发大鼠旋转行为表现为向健侧顺时钟旋转,首尾相接,以左后肢为支点。同一时点小剂量组PD大鼠旋转圈数较对照组减少(P<

0󰀁05),而中、大剂量组大鼠旋转圈数较对照组增加且随用药时间延长及剂量增加而增加(P<0󰀁05),但各L󰀁dopa剂量组14d时点与其他时点比较旋

表1󰀁各组大鼠旋转圈数比较

Table1󰀁NumberofrotationofPDratsatdifferentdosageandduration

Group󰀁󰀁󰀁󰀁

L󰀁dopa󰀁Smalldose󰀁Mediumdose󰀁LargedoseControl

󰀁󰀁󰀁󰀁

220󰀁17*310󰀁25*368󰀁22*238󰀁21

󰀁#

(x󰀁󰀁s,n=5)

DurationsoftreatmentwithL󰀁dopainPDrats(t/d)󰀁󰀁1󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁3󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁5󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁7󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁14󰀁󰀁󰀁210󰀁20*󰀁318󰀁19*󰀁390󰀁35*󰀁231󰀁22

󰀁󰀁#

󰀁󰀁192󰀁17*󰀁󰀁340󰀁23*󰀁󰀁420󰀁35*󰀁󰀁219󰀁21

󰀁󰀁#

󰀁󰀁202󰀁13*󰀁󰀁360󰀁20*󰀁󰀁580󰀁52*󰀁󰀁220󰀁19

󰀁󰀁#

󰀁󰀁192󰀁17󰀁󰀁270󰀁28*󰀁󰀁303󰀁31*󰀁󰀁187󰀁16

󰀁󰀁#

󰀁*P<0󰀁05comparedwithcontrolgroup;󰀁P<0󰀁05comparedwithsmalldose;#P<0󰀁05comparedwithmediumdosegroup

表2󰀁大鼠连续注射L󰀁dopa7d时行为学观察Table2󰀁BehaviourofPDratsandcontrolgroupafter

successive7dL󰀁dopainjection

(x󰀁󰀁s,n=5)

Group󰀁󰀁L󰀁dopa󰀁Smalldose󰀁Mediumdose󰀁LargedoseControl

12󰀁7󰀁2󰀁7*6󰀁9󰀁2󰀁2*3󰀁2󰀁0󰀁7*9󰀁5󰀁2󰀁2

󰀁󰀁#

转圈数均明显下降(表1)。使用L󰀁dopa7d时各组大鼠的旋转启动时间随L󰀁dopa剂量增加而减少(P<0󰀁05),但小剂量组大于对照组(P<0󰀁05);最高转速、持续时间随L󰀁dopa剂量增加而增加,而小剂量组小于对照组(P<0󰀁05)(表2)。

Initiating

time(t/min)

Maximumrotation(r/min)11󰀁2*29󰀁2*52󰀁3*18󰀁4

󰀁󰀁#

Lastingtime(t/min)

41󰀁5󰀁9*93󰀁6󰀁10*173󰀁0󰀁12*50󰀁0󰀁11

󰀁󰀁#

3󰀁讨论

󰀁󰀁PD大鼠的旋转圈数常被用来反映大鼠黑质多巴胺(DA)能神经元受损程度[2]。有文献报道当黑质纹状体系统DA神经元减少超过80%,DA受体就会出现超敏现象,L󰀁dopa、阿朴吗啡的摄入使大鼠表现为向健侧旋转[2]。该研究发现各时点小剂量组PD大鼠旋转圈数较对照组显著减少,而󰀁*P<0󰀁05comparedwithcontrolgroup;󰀁P<0󰀁05comparedwithsmalldosegroup;#P<0󰀁05comparedwithmediumdosegroup

󰀁210󰀁

中国神经免疫学和神经病学杂志2007年7月第14卷第4期󰀁ChinJNeuroimmunol&Neurol2007,Vol.14,No.4中、大剂量组PD大鼠旋转圈数随L󰀁dopa使用时间、剂量增加而增加。作者认为小剂量L󰀁dopa治疗PD大鼠的效果在行为学方面得到很好体现,而L󰀁dopa在大鼠体内蓄积剂量越大,反映神经毒性作用的行为学变化则越严重,对黑质损伤逐渐加重,这一点与Bezard等观点一致。L󰀁dopa神经毒性作用可能与其自身氧化代谢分解产物使DNA大量破坏,导致神经细胞凋亡或死亡、抑制黑质细胞线粒体复合酶I等因素有关。Youdim等认为,L󰀁dopa神经毒性作用及黑质损伤加重时细胞死亡模式可由凋亡向坏死转化。该研究还观察到各组大鼠停用L󰀁dopa7d后PD大鼠旋转圈数均减少并接近对照组。这从行为学进一步证明:小剂量L󰀁dopa具有治疗作用,而超过一定剂量则表现为神经毒性作用;L󰀁dopa神经毒性作用具可逆性,停药即可减轻。Nagayama等研究

[5]

[4]

[3]

时间越长黑质损伤越重。

󰀁󰀁综上所述,临床使用L󰀁dopa治疗PD时应从最小剂量开始,逐步寻找最适剂量范围,以尽可能减少神经毒性作用。

参考文献:

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发现,L󰀁dopa

对线粒体复合酶I抑制作用具可逆性,停药后可以

恢复至对照水平。该实验发现:PD大鼠旋转行为随L󰀁dopa剂量增加启动变得更快,但小剂量组较对照组慢;PD大鼠最高转速、旋转持续时间随L󰀁dopa剂量增加而增加,而小剂量组则均低于对照组。作者推测L󰀁dopa剂量在一定使用范围内表现为治疗作用,而超过安全使用范围时则可采用PD大鼠旋转启动时间、最高转速、持续时间来评价黑质被损伤程度,显然启动越快、转速越高、旋转持续

󰀁󰀁(上接第196页)

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