神經(jīng)變性病課件

神經(jīng)變性病

Neurodegenerativedisorders

神經(jīng)變性病

Neurodegenerativedisord教學(xué)目的與要求1.了解神經(jīng)元變性與神經(jīng)變性病之間的關(guān)系及影響神經(jīng)元變性的因素2.了解神經(jīng)變性病的分類3.掌握帕金森病的發(fā)病機(jī)制、特征性病理改變及治療研究的新進(jìn)展教學(xué)目的與要求1.了解神經(jīng)元變性與神經(jīng)變性病之間的關(guān)系及影響參考書目韓濟(jì)生主編《神經(jīng)科學(xué)原理》第二版北京醫(yī)科大學(xué)出版社吳俊芳等主編《現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)研究方法》中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社參考書目韓濟(jì)生主編《神經(jīng)科學(xué)原理》第二版北京醫(yī)科大學(xué)出版社神經(jīng)變性病神經(jīng)元變性

(DegenerationofNeuron)神經(jīng)變性病變性(degeneration)系指細(xì)胞或間質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)異常物質(zhì)或正常物質(zhì)的量顯著增多，并伴有不同程度的功能障礙。1、細(xì)胞水腫(cellularswelling)或水變性(hydropicdegeneration)顆粒變性

2、脂肪變（fattychange/degeneration)3、玻璃樣變(hyalinedegeneration)

又稱透明變性4、色素沉積變性(degeneration)系指細(xì)胞或間質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)異常物質(zhì)一般的細(xì)胞變性:胞體腫脹、水腫或胞體皺縮、核固縮、脂肪變性、脂褐素沉積特殊性改變:尼氏小體溶解神經(jīng)原纖維變性各種細(xì)胞內(nèi)包涵體、軸索及髓鞘變性一般的細(xì)胞變性:胞體腫脹、水腫或胞體皺縮、核固縮、脂肪變性尼氏小體溶解尼氏小體(Nisslbody)神經(jīng)細(xì)胞胞漿內(nèi)散在的嗜堿性顆粒。FranzNissl

(1860–1919)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體尼氏小體溶解尼氏小體(Nisslbody)神經(jīng)細(xì)胞胞漿內(nèi)神經(jīng)原纖維變性神經(jīng)原纖維Neurofibril2～3μm神經(jīng)絲（neurofilament）神經(jīng)微管（neurotubule）微絲（microfilament）神經(jīng)原纖維纏結(jié)老年斑一個淀粉樣變微絲構(gòu)成的核心，外圍環(huán)繞嗜銀的變性神經(jīng)元?dú)埩舻妮S突及樹突，最外層為反應(yīng)性星狀膠質(zhì)細(xì)胞包繞。神經(jīng)原纖維變性神經(jīng)原纖維Neurofibril2～3μm微管(microtubule)微絲(microfilament)神經(jīng)絲(neurofilament)微管(microtubule)微絲神經(jīng)絲(neurofila路易氏包涵體(Lewybody)平野氏小體(Hiranobody)

病毒包涵體(Negribody)拉福拉氏包涵體(Laforasbody)包涵體（Inclusionbody）何謂包涵體？在病毒感染寄主細(xì)胞時，對被感染細(xì)胞進(jìn)行染色，則可觀察到細(xì)胞內(nèi)有明顯區(qū)別的大小不等的顆粒狀結(jié)構(gòu)體。這些結(jié)構(gòu)體總稱為包涵體。包涵體多為圓形、卵圓形或不定形,屬于蛋白質(zhì)性質(zhì)。路易氏包涵體(Lewybody)平野氏小體(Hirano軸索及髓鞘的變性軸索由胞漿內(nèi)發(fā)出的神經(jīng)原纖維構(gòu)成無髓纖維有髓纖維神經(jīng)髓鞘變性又稱髓鞘脫失。髓鞘脫失區(qū)局部神經(jīng)組織疏松腫脹，早期可見小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬和清除髓鞘崩解產(chǎn)物；陳舊病變則髓鞘完全消失，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生修復(fù)。軸索損傷后出現(xiàn)全長變性，銀浸潤法染色表現(xiàn)為染色不均，多處梭形腫脹、有彎曲、結(jié)節(jié)或泡狀結(jié)構(gòu)形成，繼而斷裂，解離為顆粒狀碎屑，最后完全消失。髓鞘Alanpeters軸索及髓鞘的變性軸索由胞漿內(nèi)發(fā)出的神經(jīng)原纖維構(gòu)成無髓纖維神經(jīng)元變性

神經(jīng)元（包括細(xì)胞體及其胞突）在傳入通路(順向性）或傳出通路（逆向性）損傷以后出現(xiàn)的病理變化。神經(jīng)元變性神經(jīng)元（包括細(xì)胞體及其胞突）在傳入通路(順向神經(jīng)變性病的分類根據(jù)病理損害的范圍以及臨床癥狀的現(xiàn)象學(xué)來區(qū)別大腦皮層變性：AD,Pick病，Creutfeldt-Jakob病錐體外系變性：PD（帕金森?。?Huntington病，Hallervorden-Spatz病，Wilson?。ǜ味?fàn)詈俗冃裕?，PSP（進(jìn)行性核上型麻痹）腦干小腦變性：包括各種小腦型共濟(jì)失調(diào)、脊髓小腦變性、橄欖-腦橋-小腦變性等脊髓變性：包括進(jìn)行性痙攣性截癱、進(jìn)行性后索變性、后側(cè)索聯(lián)合變性、Friedreich共濟(jì)失調(diào)等運(yùn)動系統(tǒng)變性：包括各種運(yùn)動神經(jīng)元病，如肌萎縮側(cè)索硬化（ALS）、進(jìn)行性脊髓性肌萎縮（SMA）、進(jìn)行性球麻痹等自主神經(jīng)系統(tǒng)變性：Riley-Day癥候群（全自主神經(jīng)功能不全）、Shy-Drager癥候群多系統(tǒng)變性（MSA）：包括上述1、2、3、6等的混合類型神經(jīng)變性病的分類根據(jù)病理損害的范圍以及臨床癥狀的現(xiàn)象學(xué)來區(qū)別影響神經(jīng)元變性的因素遺傳基因的突變線粒體能量代謝缺陷活性自由基分子生成過多興奮性氨基酸釋放過度鈣離子通道開放與鈣離子內(nèi)流蛋白磷酸化和蛋白糖基化作用神經(jīng)營養(yǎng)因子類缺乏影響神經(jīng)元變性的因素遺傳基因的突變遺傳基因的突變神經(jīng)變性病的某些類型起因于遺傳基因的突變，通過分子遺傳學(xué)的方法，其中有些疾病已經(jīng)鑒定了其基因產(chǎn)物。Huntington?。?p16.3huntingtin蛋白Friedreich共濟(jì)失調(diào)：9q12-13ataxin蛋白Parkinson’sdisease：4q21-23parkin蛋白遺傳基因的突變神經(jīng)變性病的某些類型起因于遺傳基因的突變，通過線粒體能量代謝缺陷PD:病人腦中有線粒體DNA的缺損，肌肉線粒體中有復(fù)合酶Ⅰ、Ⅲ的缺失。MPTPAD:病人的血小板中也發(fā)現(xiàn)有復(fù)合酶Ⅳ的缺失。Huntington病：有線粒體損害的證據(jù)。

線粒體能量代謝缺陷是神經(jīng)變性病發(fā)病機(jī)理中的一個關(guān)鍵性因素。線粒體能量代謝缺陷PD:病人腦中有線粒體DNA的缺損，肌肉線活性自由基分子生成過多活性自由基是指原子核外層軌道上帶有不配對的電子。常見的自由基有O2-OH-H2O2。PD:病人腦中黑質(zhì)區(qū)的脂質(zhì)過氧化活性增高，GSH活性下降，線粒體中SOD活性增加，及O2H2O2濃度增高，提示其發(fā)病可能與活性自由基分子生成過多有關(guān)。AD:也有人報道有氧自由基的改變。Huntington?。河醒踝杂苫母淖?。活性自由基分子生成過多活性自由基是指原子核外層軌道上帶有不配興奮性氨基酸釋放過度興奮性氨基酸（EAA）包括：谷氨酸、天冬氨酸和衍生的紅藻氨酸、使君子氨酸、鵝膏氨酸、N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA)。他們的濃度過高對神經(jīng)細(xì)胞的毒性作用是眾所周知的事實。在神經(jīng)變性病中，有很多證據(jù)說明，EAA的過渡釋放對神經(jīng)細(xì)胞的毒性。Huntington病中，病人的腦組織生化分析發(fā)現(xiàn)：谷氨酸的脫羧基產(chǎn)物r-氨基丁酸和谷氨酸脫羧酶（GAD）活性減低，r-氨基丁酸受體明顯減少。動物紋狀體注入谷氨酸或NMDA受體激動劑，產(chǎn)生類似Huntington病的動物模型。Alzheimer’s病人腦組織中，神經(jīng)原纖維纏結(jié)比較多的部位，往往與谷氨酸能神經(jīng)元比較多的部位相吻合。在運(yùn)動神經(jīng)元病人體液中，?？梢姷焦劝彼岷蚇-乙酰天冬氨酸含量增多。興奮性氨基酸釋放過度興奮性氨基酸（EAA）包括：谷氨酸、天冬鈣離子通過開放與鈣離子內(nèi)流近年來應(yīng)用斑片鉗技術(shù)，已經(jīng)闡明陽離子流動與興奮性氨基酸釋放有密切聯(lián)系，尤其是NMDA和AMPA受體聯(lián)結(jié)的離子通道的開放和Ca2+向神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)流動常呈偶聯(lián)關(guān)系。在生理狀態(tài)下，許多鈣激活的活性酶類，如PKC、NO合成酶和某些核酸內(nèi)切酶等，都有激活Ca2+通道開放和促進(jìn)Ca2+內(nèi)流的功能。在病理狀態(tài)下，如腦缺血后的神經(jīng)元遲發(fā)性壞死，其主要機(jī)理就在于腦組織缺血后神經(jīng)元膜上能量供應(yīng)不足，使得細(xì)胞膜長期處于去極化狀態(tài)，引起大量興奮性氨基酸釋放和NMDA受體被激活，導(dǎo)致鈣通道開放而Ca2+大量內(nèi)流，致使神經(jīng)元變性和壞死。腦缺氧、水腫、中毒及驚厥發(fā)作有多人報到某些慢性變性病于離子通道結(jié)構(gòu)和功能異常有關(guān)。如低鉀性周期性麻痹：鈣通道上二氫吡啶受體突變；高鉀性周期性麻痹：鈉離子通道異常；AD：NFT生成是由于神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平過高，又不能和鈣結(jié)合蛋白相結(jié)合，以致細(xì)胞內(nèi)微管相關(guān)蛋白等骨架蛋白結(jié)構(gòu)失調(diào)所造成的。鈣離子通過開放與鈣離子內(nèi)流近年來應(yīng)用斑片鉗技術(shù)，已經(jīng)闡明陽離蛋白磷酸化和蛋白糖基化作用在Alzheimer病人腦中神經(jīng)原纖維纏結(jié)的主要成分微管相關(guān)蛋白tau是一種高磷酸化蛋白，與正常胎腦中的tau蛋白相比具有較多的磷酸基。近年來又有人報道在該病人腦中的異常磷酸化tau蛋白的生成，與蛋白分子上聚糖的結(jié)合有關(guān)，糖基化作用不僅能促進(jìn)tau蛋白生成雙股螺旋絲并保持其穩(wěn)定性，而且與該病的另一病例特征b淀粉樣蛋白在腦和神經(jīng)中的累積也有關(guān)。蛋白磷酸化和蛋白糖基化作用在Alzheimer病人腦中神經(jīng)原神經(jīng)營養(yǎng)因子類缺乏近年來由于神經(jīng)營養(yǎng)因子的發(fā)現(xiàn)和鑒定，而且，由于一些神經(jīng)營養(yǎng)因子用于某些動物模型治療取得了一定的療效，因此，有人主張神經(jīng)元變性可能是起因于發(fā)育其中靶器官釋放的營養(yǎng)因子缺乏或不足。這一假說有一些間接的證據(jù)，但是直接的神經(jīng)營養(yǎng)因子或其受體在病理組織中的缺失尚未見到報道。神經(jīng)營養(yǎng)因子類缺乏近年來由于神經(jīng)營養(yǎng)因子的發(fā)現(xiàn)和鑒定，而且，Parkinson’sdisease

帕金森病Parkinson’sdisease

帕金森病鄧小平（1904-1997）阿道夫·希特勒(1889-1945)約翰保羅二世（1920-2005）中國的帕金森病患者有170萬，55歲以上患病率1%鄧小平（1904-1997）阿道夫·希特勒(1889-194

在1996年由歐洲帕金森病協(xié)會決定將每年的4月11日訂為世界帕金森日.每年的4月11日世界各地都會舉辦有關(guān)帕金森病的活動，推動社群對帕金森病患者的支持和了解，并向帕金森病患者傳送關(guān)懷和關(guān)注的信息。世界帕金森日在1996年由歐洲帕金森病協(xié)會決定將每年的4月11日訂ANESSAYONTHESHAKINGPALSYCHAPTERIDEFINITION-HISTORY-ILLUSTRATIVECASESSHAKINGPALSY(ParalysisAgitans)MonographbyJamesParkinson1817Parkinson(1817)首先描述DR.JAMESPARKINSON

(1755-1828)"Involuntarytremulousmotion,withlessenedmuscularpower,inpartsnotinactionandevenwhensupported;withapropensitytobendthetrunkforwards,andtopassfromawalkingtoarunningpace:thesensesandintellectbeinguninjured."ANMonographbyJamesParkinson帕金森病的概念帕金森病(Parkinson’sdisease,PD)又名震顫麻痹(paralysisagitans)中老年常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病以黑質(zhì)多巴胺(DA)能神經(jīng)元變性缺失&路易體(Lewybody)形成為特征帕金森病的概念帕金森病以黑質(zhì)多巴胺(DA)能帕金森病的概念運(yùn)動障礙疾病(movementdisorders)錐體外系疾病(extrapyramidaldiseases)表現(xiàn)隨意運(yùn)動調(diào)節(jié)功能障礙肌力\感覺\小腦功能不受影響臨床表現(xiàn)靜止性震顫運(yùn)動遲緩肌強(qiáng)直姿勢步態(tài)異常帕金森病的概念運(yùn)動障礙疾病臨床表現(xiàn)1983年對中國6個城市的調(diào)查，帕金森病患病率為34.8/10萬；2001年，上海60歲以上人群患病率1.13%。帕金森病發(fā)病有種族差異。白人最高，黑人最低，黃種人居中。年齡越大，患病風(fēng)險越高。50歲時發(fā)病率10/10萬，80歲時，200/10萬。國內(nèi)1986年，29?。?-50歲患病率0.7/10萬?；疾「叻?0-79歲157.6/10萬，80歲以后132/10萬白種人黃種人黑人患病率106-307/10萬44-82/10萬31-58/10萬發(fā)病率12-20/10萬10/10萬4.5/10萬兩性發(fā)病無顯著差異流行病學(xué)1983年對中國6個城市的調(diào)查，帕金森病患病率為34.8/1包括①靜止性震顫②運(yùn)動遲緩③肌強(qiáng)直④姿勢步態(tài)異常帕金森病主要的臨床特點(diǎn)包括①靜止性震顫②運(yùn)動遲緩③肌強(qiáng)直④姿勢步態(tài)異常帕金森病主要臨床表現(xiàn)--一般特點(diǎn)多在60歲后發(fā)病偶有20余歲發(fā)病者起病隱襲緩慢進(jìn)展逐漸加劇臨床表現(xiàn)--一般特點(diǎn)多在60歲后發(fā)病起病隱襲臨床表現(xiàn)--一般特點(diǎn)癥狀常自一側(cè)上肢開始→波及同側(cè)下肢→對側(cè)上肢及下肢呈“N”字型進(jìn)展(65%~70%)25%~30%的病例自一側(cè)下肢開始雙下肢同時開始者極少見臨床表現(xiàn)--一般特點(diǎn)癥狀常自25%~30%的病例主要臨床表現(xiàn)靜止性震顫肌強(qiáng)直運(yùn)動遲緩姿勢步態(tài)異常運(yùn)動遲緩(10%)首發(fā)癥狀肌強(qiáng)直(10%)步行障礙(12%)震顫(60%~70%)主要臨床表現(xiàn)靜止性震顫運(yùn)動遲緩(10%)首發(fā)癥狀肌強(qiáng)直(10臨床表現(xiàn)--

1.靜止性震顫(statictremor)拇指與食指“搓丸樣”(pill-rolling)動作節(jié)律4~6Hz60%~70%為首發(fā)癥狀一側(cè)上肢遠(yuǎn)端(手指)開始逐漸擴(kuò)展到同側(cè)下肢&對側(cè)肢體最后累及下頜\唇\舌\頭部靜止性震顫安靜時出現(xiàn)隨意運(yùn)動減輕緊張時加劇入睡后消失臨床表現(xiàn)--

1.靜止性震顫(statictremor

臨床表現(xiàn)--

1.靜止性震顫(statictremor)少數(shù)患者尤其70歲以上發(fā)病者可不出現(xiàn)震顫部分患者可合并姿勢性震顫臨床表現(xiàn)--

1.靜止性震顫(statictrem

臨床表現(xiàn)--

2.肌強(qiáng)直(rigidity)屈肌&伸肌均受累被動運(yùn)動關(guān)節(jié)阻力始終增高似彎曲軟鉛管(鉛管樣強(qiáng)直)若伴震顫感覺均勻阻力有斷續(xù)停頓似轉(zhuǎn)動齒輪(齒輪樣強(qiáng)直)肌強(qiáng)直&靜止性震顫疊加所致臨床表現(xiàn)--

2.肌強(qiáng)直(rigidity)屈肌&伸

臨床表現(xiàn)--

2.肌強(qiáng)直(rigidity)肌強(qiáng)直須與錐體束受損肌張力增高(spasticity)區(qū)別被動運(yùn)動關(guān)節(jié)開始阻力明顯隨后迅速減弱(折刀樣強(qiáng)直)常伴腱反射亢進(jìn)&病理征臨床表現(xiàn)--

2.肌強(qiáng)直(rigidity)肌強(qiáng)直須

臨床表現(xiàn)--

3.運(yùn)動遲緩(bradykinesia)因肌張力增高姿勢反射障礙使起床\翻身\步行\(zhòng)變換方向等運(yùn)動遲緩臨床表現(xiàn)--

3.運(yùn)動遲緩(bradykinesia

臨床表現(xiàn)--

3.運(yùn)動遲緩(bradykinesia)表情肌活動少雙眼凝視瞬目減少呈面具臉(maskedface)流涎臨床表現(xiàn)--

3.運(yùn)動遲緩(bradykinesia

臨床表現(xiàn)--

3.運(yùn)動遲緩(bradykinesia)隨意動作減少始動困難做序列性動作困難不能同時做多個動作手指精細(xì)動作(系紐扣\鞋帶等)困難&僵住臨床表現(xiàn)--

3.運(yùn)動遲緩(bradykinesia小寫癥(micrographia)

臨床表現(xiàn)--

3.運(yùn)動遲緩(bradykinesia)小寫癥(micrographia)臨床表現(xiàn)--

3.

臨床表現(xiàn)--

4.姿勢步態(tài)異常早期下肢拖曳之后小步態(tài)啟動困難上肢擺動消失轉(zhuǎn)彎--平衡障礙站--屈曲體姿行--步態(tài)異常臨床表現(xiàn)--

4.姿勢步態(tài)異常早期下肢拖曳轉(zhuǎn)彎--平

臨床表現(xiàn)--

4.姿勢步態(tài)異常轉(zhuǎn)彎時軀干僵硬用連續(xù)小步使軀干與頭部一起轉(zhuǎn)動晚期自坐位\臥位起立困難小步前沖慌張步態(tài)(festination)臨床表現(xiàn)--

4.姿勢步態(tài)異常轉(zhuǎn)彎時軀干僵硬晚期自病因迄今未明特發(fā)性PD(idiopathicParkinson'sdisease)發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜可能與下列因素有關(guān)

病因及發(fā)病機(jī)制

病因迄今未明發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜病因及發(fā)病機(jī)制病因及發(fā)病機(jī)制

1.年齡老化黑質(zhì)DA能神經(jīng)元酪氨酸羥化酶(TH)多巴脫羧酶(DDC)活力紋狀體DA遞質(zhì)隨年齡增長逐年減少但發(fā)病者僅占老年人極少數(shù)只是PD發(fā)病促發(fā)因素

病因及發(fā)病機(jī)制1.年齡老化病因及發(fā)病機(jī)制

2.環(huán)境因素80年代初美國加州一些吸毒者因誤用一種吡啶類衍生物1-甲基4-苯基1,2,3,6-四氫吡啶(MPTP)而發(fā)病給猴注射后出現(xiàn)酷似人類特發(fā)性PD的病變\行為癥狀\\生化改變\藥物治療反應(yīng)MPTP在腦內(nèi)通過一系列生化反應(yīng)導(dǎo)致DA能神經(jīng)元變性環(huán)境中與MPTP分子結(jié)構(gòu)類似的工農(nóng)業(yè)毒素可能是PD的病因之一病因及發(fā)病機(jī)制2.環(huán)境因素給猴注射后出現(xiàn)MPTP在病因及發(fā)病機(jī)制

3.遺傳因素PD在一些家族中呈聚集現(xiàn)象約10%的PD患者有家族史呈不完全外顯率的常染色體顯性遺傳少數(shù)家族性PD與a-突觸核蛋白(a-synuclein)基因Parkin基因突變密切相關(guān)病因及發(fā)病機(jī)制3.遺傳因素少數(shù)家族性PD與神經(jīng)變性病課件遺傳因素學(xué)說-

1.A-synuclein

1996,

意大利裔的家系中發(fā)現(xiàn),

定為第一個PD

致病基因(Science1996,274:1197-9)Synuclein最早分離于加利福尼亞電鰻魚的放電器官，由143aa構(gòu)成的神經(jīng)特異性蛋白，主要位于突觸與核膜。該蛋白序列保守，人類Synuclein家族由αβγ三個成員構(gòu)成。Synuclein=synapse+nucleusenvelope遺傳因素學(xué)說-

1.A-synuclein1996,β-andγ-synucleinJakesetal.isolatedasecondmemberofthehumansynucleinfamily,β-synuclein.LikeA-synuclein,thisproteinisexpressedpredominantlyinthebrain,whereitisconcentratedinpresynapticnerveterminals.Itconsistsof134aaandisthehumanorthologofbrain-specificbovinephosphoneuroprotein14(PNP14)thatisalsolocalizedincentralnervoussystem(CNS)synapsesandseemstoberegulatedbyphosphorylation.Thethirdmemberofthehumansynucleinfamily,the127-aaY-synuclein,wasclonedbyhomologyandisexpressedinadultbrain,includingthesubstantianigra,butalsoinovariantumors.β-andγ-synucleinJakesetal.Figure1.Thehumansynucleinfamily.Thedifferentsynucleinsarerepresentedasabar.Aminoacidpositionsareindicatedatthebottom.TheN-terminalamphipathicregion,thehydrophobicNACregion,andtheacidictailareseparatedbyverticaldashedlinesandaredifferentlyhatched.The-112splicevariantof-synuclein(lacking28aminoacidswithintheacidictail)aswellas–and-synucleinareshown.TheNACregionof-synucleinlacks11centralaminoacids(residues73–83).Thedegreeofaminoacididentitycomparedto-synuclein,accordingtocross-speciesconsensussequences[141],isgivenasapercentagebeloweachdomain.Figure1.Thehumansynuclein神經(jīng)變性病課件Figure1.Aminoacidalignmentofthesynucleinfamilyindifferentspecies.Thea-synucleinproteinsequenceishighlightedbycolouredbarsindicatingthedefinedfunctionalregions.TheproteinfragmentpresentinthesenileplaquesofpatientswithAlzheimer’sdisease(NAC)isincompleteinb-synuclein.NandCdefinetheN-terminusandtheC-terminusoftheprotein,respectively.ThepositionsoftherepeatmotifsareindicatedbynumbersandthesitesoftheAla30ProandA53Tmutationsarehighlightedwithredarrows.Figure1.AminoacidalignmentA53T

Ala53Thr209GtoAItalian-AmericanGreekkindredA30P

Ala30Pro88GtoCGermankindred.Triplication

IowankindredMUTATIONSA53TMUTATIONSΑ-Synuclein的積聚單體→寡聚體→短纖維→長纖維的積聚積聚纖維解聚長纖維→短纖維→顆粒狀的蛋白寡聚體Α-Synuclein的積聚神經(jīng)變性病課件遺傳因素學(xué)說-

2.ParkindevelopPDatanearlierstage

ParkinatitsC-terminuscontainstworingfingermotifswhicharethoughttohelpaddubiquitintoproteins.遺傳因素學(xué)說-

2.ParkindevelopPDatFig.1.(A)Speciesalignmentandmutationsfoundinhumanparkin.Theparkingeneishighlyconservedacrossspecies.Attheaminoacidlevel,parkinishighlyhomologousamongdifferentspecies.InparticularLys48,whichisthecriticalresidueformingbranchedpolyubiquitinchains,isconservedbetweenhuman,mouse,ratandDrosophilaspecies.ADrosophilaparkinorthologuehasbeenidentifiedandshares42%homologywithitshumancounterpart,suggestinganimportantfunctionforparkinalsoinDrosophila.Interestingly,DrosophilaparkinseemstolackitsPDZbindingmotif,questioningthepossibilityofitsinteractionwithCASK.Numberingofhumanparkinaminoacidsappearatthestartandendofeachsequencerow.Themutationsfoundinhumanparkinareshown.Further,in-framedeletionsinclude58–178and179–206.50%ofthejuvenile/familialParkinson’scasescarryaparkinmutation.Todate33parkinmutationshavebeenlinkedtoautosomalrecessivejuvenileParkinson’s(AR-JP).(B)RINGfingerdomainsofparkin.ARINGfingeriscomposedCys–X2–Cys–X9-39–Cys–X13–His–X23–Cys/His–X2–CysX4-48–Cys–X2–Cys,whereXisanyaminoacid.Thisdomainservesasaprotein–proteininteractionmoduleinE3enzymes.TheRINGfingermotifsofMdm2(murinedouble-minute,Hdm2inhuman),PML(promyelocyticleukemiaprotein)andRING1,RING2andIBRofparkinarecompared.Fig.1.(A)SpeciesalignmentFig.2.Modeloftheparkin-directedubiquitylationpathway.Ub,ubiquitin;E1,Ub-activatingenzyme;E2,Ub-conjugatingenzyme;UBL,ubiquitin-likedomain.Parkinconsistsoftwofunctionallydistinctregions:aUBLsegmentresponsibleforinteractionwiththe26SproteasomeandaRING-box(RING1-IBR-RING2)recruitingE2forubiquitylation.Seetextfordetails.Fig.2.Modeloftheparkin-di神經(jīng)變性病課件Fig.1.AhighlyhypotheticalschemeforneuronaldegenerationinPDcausedbyenvironmentalandgeneticfactors.InpanelA,MPTPisoxidizedbymonoamineoxidaseB(MAOB)toMPP+whichinhibitsthemitochondrialcomplexI.ThisleadstoaproductionofsuperoxidewhichcanbeinhibitedbytheCu/Znsuperoxidedismutase(SOD).InpanelB,nitricoxideisproducedfromargininebynitricoxidesynthease(NOS)whichcanbeinhibitedby7-nitroindazole(7NI).InteractionbetweensuperoxideandnitricoxidegeneratesahighlyreactivespeciesperoxinitritewhichbreaksDNAstrands,andoxidizesproteinsandlipids.InpanelC,-synucleinisconvertedintointermediate,unfoldedandnativeformsbyvariousmolecularchaperones.Theubiquitinmediatedproteindegradationpathwaydegradesunfoldedproteins.However,mutationsintheparkinandUCHL1aswellaspresenceofanintermediateformfavorstheformationofaggregateswhicharesubsequentlyconvertedintoLewybodiesbymolecularchaperones.Anaccumulationofthesedefectsultimatelyleadstoneuronaldegeneration.Fig.1.Ahighlyhypothetical危險因素種族差異：白人最高，黑人最低，黃種人居中。年齡因素：年齡越大，患病風(fēng)險越高。50歲時發(fā)病率10/10萬，80歲時，200/10萬。盡管如此，但PD病等同于老化，PD腦中神經(jīng)元受損后出現(xiàn)明顯的小膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)（），且黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元減少的分布區(qū)域與老化亦不同。工業(yè)化和生活方式不影響PD發(fā)病：Rajput(1984)的研究發(fā)現(xiàn)，排除人口老齡化的影響，從1935-1979年間，PD的發(fā)病率并無明顯變化。性別：絕大多數(shù)的研究顯示男性的患病率較女性稍高。中國：3：1。但究竟是由于性激素的影響，還是由于一些文化因素的影響尚不得而知。抽煙：負(fù)相關(guān)。ＭＡＯ－Ｂ飲食：有爭議。有學(xué)者認(rèn)為，咖啡、煙酸、堅果和土豆可減少患病風(fēng)險，而動物脂肪可能會增加患病風(fēng)險。遺傳：Alpha-synuclein:1996,polymeropoulos在一個意大利裔的PD家系中發(fā)現(xiàn)并定為了第一個致病基因，Alpha-synuclein，屬常顯遺傳，４ｑ２１－ｑ２３，在第四外顯子的第２９堿基突變（Ｇ２０９Ａ），導(dǎo)致蛋白產(chǎn)物第５３位氨基酸由丙氨酸－蘇氨酸。此外，Alpha-synuclein還是ＰＤ（包括散發(fā)性ＰＤ）的病理標(biāo)志Ｌｅｗｙ體的重要組成成分。Ｐａｒｋｉｎ：第二個致病基因，定位于６ｑ２５．２－２７，Ｔａｎｎｅｒ通過對３１０００對單卵雙生和雙卵雙生的流行病學(xué)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，單卵雙生和雙卵雙生患ｐｄ的一致性風(fēng)險系數(shù)總體無差異。５０歲后起病的該系數(shù)１．０２，５０歲前６。環(huán)境毒物：ＭＰＴＰ，一些殺蟲劑和除草劑如百草枯，魚藤酮等危險因素種族差異：白人最高，黑人最低，黃種人居中。病理特點(diǎn)

含色素的黑質(zhì)致密部DA能神經(jīng)元變性\缺失出現(xiàn)癥狀時DA能神經(jīng)元丟失50%以上癥狀明顯時N元丟失嚴(yán)重殘留者變性黑色素減少病理特點(diǎn)含色素的黑質(zhì)致密部出現(xiàn)癥狀時病理特點(diǎn)

黑質(zhì)DA能神經(jīng)元胞漿內(nèi)出現(xiàn)特征性嗜酸性包涵體Lewy體a-突觸核蛋白基因是Lewy體中重要成分類似改變也見于藍(lán)斑\(yùn)中縫核\迷走神經(jīng)背核等程度較輕病理特點(diǎn)黑質(zhì)DA能神經(jīng)元PD典型病理特點(diǎn)

進(jìn)行性黑質(zhì)&藍(lán)斑核含黑色素多巴胺神經(jīng)元大量喪失(50%~70%)路易(Lewy)小體a-突觸核蛋白沉積PD典型病理特點(diǎn)進(jìn)行性黑質(zhì)&藍(lán)斑核路易小體(Lewybody)病理標(biāo)志：位于殘存的黑質(zhì)神經(jīng)元胞質(zhì)內(nèi)，直徑4-30μｍ，核心是一個嗜酸性包含體，外圍為淡染同心圓樣暈圈。一個神經(jīng)元內(nèi)可有１個或多個Lewybodies。臨床診斷與病理診斷并不一致。臨床診斷為ＰＤ的患者，尸檢中僅有２５％存在Lewybody。原發(fā)性ＰＤ中，Lewybody還存在于藍(lán)斑、迷走神經(jīng)背核、縫核、下丘腦、交感神經(jīng)節(jié)以及皮質(zhì)。成分：泛素（ubquitin），神經(jīng)微絲（neurofilament）,alpha-synuclein路易小體(Lewybody)病理標(biāo)志：位于殘存的黑質(zhì)神經(jīng)元病理生理基礎(chǔ)黑質(zhì)-紋狀體多巴胺系統(tǒng)功能紊亂多巴胺含量顯著減少(80%~99%)生化異常與臨床癥狀嚴(yán)重程度成正比病理生理基礎(chǔ)黑質(zhì)-紋狀體生化異常與臨床癥狀嚴(yán)重程度成正比生化病理黑質(zhì)-紋狀體通路--腦內(nèi)最重要DA遞質(zhì)通路左旋酪氨酸

TH↓→L-DOPADDC↓→DA↓自血流攝取C內(nèi)酪氨酸羥化酶多巴脫羧酶黑質(zhì)-紋狀體束殼核&尾狀核細(xì)胞作用于黑質(zhì)致密部DA神經(jīng)元生化病理黑質(zhì)-紋狀體通路--左旋酪氨酸TH↓→L生化病理高香草酸(HVA)分解成DA最后被MAO(單胺氧化酶)(神經(jīng)元內(nèi))&COMT(兒茶酚-氧位-甲基轉(zhuǎn)移酶)(膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi))生化病理高香草酸(HVA)分解成DA最后被生化病理-基底節(jié)

神經(jīng)生化簡圖DA神經(jīng)元對紋狀體GABA源性遞質(zhì)釋放起抑制作用ACh神經(jīng)元對紋狀體GABA源性遞質(zhì)釋放起興奮作用生化病理-基底節(jié)

神經(jīng)生化簡圖DA神經(jīng)元對ACh神經(jīng)元對帕金森病基底節(jié)

神經(jīng)生化病理DA神經(jīng)元變性(黑圈及虛線)破壞紋狀體GABA神經(jīng)元多巴胺抑制&ACh興奮平衡凈效應(yīng)是增加紋狀體GABA釋放帕金森病基底節(jié)

神經(jīng)生化病理DA神經(jīng)元變性凈效應(yīng)是生化病理瑞典ArvidCarlsson因發(fā)現(xiàn)DA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能及在控制運(yùn)動中的作用成為2000年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎的三個得主之一他的研究使人們認(rèn)識到大腦特定部位DA缺乏可導(dǎo)致帕金森病并推動了該病治療藥物研制

生化病理瑞典ArvidCarlsson多巴胺的合成和代謝

DADADADOPAC+H2O2.OHMAOpost-synapticreceptorL-DOPATyrosineCOMT3-MTHVA+H2O2MAOquinone+H2O2+.OHhydroquinoneDDC-多巴脫羧酶TH-酪氨酸羥化酶NQO1reuptakepre-synapticreceptorTyrosine左旋多巴VMT司吉寧SODReserpineTasmarPargylineDeprenylAmphetamineCocaineGTPBH4多巴胺受體激動劑多巴胺的合成和代謝DADADADOPAC.OHMAOpo發(fā)病機(jī)制線粒體功能障礙氧化應(yīng)激（Ｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓ）谷氨酸的毒性作用泛素－蛋白酶體功能障礙發(fā)病機(jī)制線粒體功能障礙線粒體功能障礙80年代發(fā)現(xiàn)MPTP可導(dǎo)致PD發(fā)生，這引起人們對MPTP引起PD的機(jī)制研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MPTP在腦內(nèi)經(jīng)MAO-B代謝成MPP+，經(jīng)多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體（DopamineTransporter,DAT)進(jìn)入并積聚于神經(jīng)元的線粒體中，與呼吸鏈ComplexI結(jié)合，阻斷線粒體呼吸鏈，該結(jié)果使人懷疑PD患者中是否也存在同樣的發(fā)病機(jī)制。研究證實，PD患者腦中在黑質(zhì)部位存在ComplexI活力顯著下降，此后發(fā)現(xiàn)PD患者的肌肉、血小板中葉存在ComplexI活力顯著下降，但下降的程度較基底節(jié)區(qū)域輕。線粒體功能障礙80年代發(fā)現(xiàn)MPTP可導(dǎo)致PD發(fā)生，這引起人們Fig.1.ComplexIdeficiencymaybecentraltosporadicPD.DysfunctionofcomplexIleadstoincreasedoxidativestress,freeradicalformation,andreductioninadenosinetriphosphate(ATP)formation.DecrementsinATPleadtomembranedepolarizationandcontributetoexcitotoxicneuronalinjuryandfurtherfreeradical–mediatedinjuryinvolvingnitricoxide(NO)andperoxynitrite(ONOO-)andafeedforwardcycleofincreasingoxidativestressandinjury.SlowandchroniccomplexIdeficiencyleadstoaccumulationandaggregationof-synuclein,whichleadstodysfunctionoftheproteasomeandcontributestocelldeath.Familial-associatedmutationsin-synucleinbypasscomplexIdeficiency,buttheypromote-synucleinaccumulationandaggregation.Parkinappearstobeamultipurposeneuroprotectiveagentthatmayallowthecelltomorereadilyhandleproteasomalimpairment.Lossofparkinfunctionmaydecreasethecells’abilitytodealwithproteasomaldysfunction.DJ-1mayfunctionasachaperone,anditsabsencemayalsodecreasethecells’abilitytodealwithproteasomaldysfunction.Fig.1.ComplexIdeficiencym氧化應(yīng)激作為各種生化反應(yīng)的副產(chǎn)物，體內(nèi)會持續(xù)合成氧自由基。氧自由基存在未配對的電子，極不穩(wěn)定，易迅速與鄰近細(xì)胞的重要組分（尤其是生物膜脂類物質(zhì)和核酸）發(fā)生反應(yīng)以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，這種氧化應(yīng)激反應(yīng)是生物大分子受毒性損害的原因。與腦內(nèi)其他部位相比，黑質(zhì)致密部暴露于較高水平的氧化應(yīng)激狀態(tài)，原因有：1）多巴胺的代謝過程中產(chǎn)生大量的自由基；2）多巴胺自身氧化形成的神經(jīng)色素（Neuromelanin）中含大量的鐵離子，這種還原型鐵離子可與多巴胺代謝產(chǎn)生的過氧化氫反應(yīng)生成高度毒性的羥自有基（OH-)，進(jìn)而導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化，黑質(zhì)神經(jīng)元凋亡。正常情況下，多巴胺毒性產(chǎn)生的過氧化氫在谷光甘肽過氧化酶的催化下被還原型谷光甘肽清除，故不會造成危害。但在PD病人殘存的多巴胺神經(jīng)元中，可能因為代償作用，使多巴胺的毒性加速，或MAO-B活性增高，或還原型谷光甘肽缺乏，導(dǎo)致H2O2不能有效清除，并與還原型鐵離子反應(yīng)，生成高度毒性的OH-，這些假說在PD患者中已基本得到試驗的證實。氧化應(yīng)激與線粒體功能障礙互為因果，惡性循環(huán)。氧化應(yīng)激產(chǎn)生的大量自由基可損傷線粒體ComplexI。另一方面，線粒體ComplexI的抑制導(dǎo)致更多自由基的生成。這構(gòu)成了目前PD發(fā)病機(jī)制中最為多數(shù)學(xué)者認(rèn)同的學(xué)說。氧化應(yīng)激作為各種生化反應(yīng)的副產(chǎn)物，體內(nèi)會持續(xù)合成氧自由基。氧谷氨酸的毒性作用

谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最主要的快速興奮性遞質(zhì)（FastExcitatoryTransmitter)，也參與了基底節(jié)環(huán)路，并起重要作用。其受體可分為親離子型（Ionotropic)和代謝型（Metabotropic)兩大類型。病理狀態(tài)中，谷氨酸對神經(jīng)細(xì)胞可產(chǎn)生興奮性毒性作用。在PD中，谷氨酸神經(jīng)毒性作用機(jī)制如下：1)親離子型谷氨酸受體中的N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-asparticacid,NMDA)型受體受谷氨酸激活后，導(dǎo)致大量的細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流，胞內(nèi)Ca2+大量增加激活Ca2+依賴性蛋白酶（涉及蛋白質(zhì)、磷脂、核酸等生物大分子的降解和NO的合成），導(dǎo)致神經(jīng)元壞死和或凋亡。2）谷氨酸可激發(fā)線粒體自由基的生成，引起線粒體功能障礙，這種毒性作用與NMDA受體無關(guān)。

谷氨酸的神經(jīng)毒性作用與PD發(fā)生之間的關(guān)系越來越被重視，目前應(yīng)用NMDA受體拮抗劑和谷氨酸釋放抑制劑治療PD也是PD研究的熱點(diǎn)之一。谷氨酸的毒性作用谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最主要的快速興泛素－蛋白酶體的組成泛素－蛋白酶體蛋白降解途徑Lewy體形成機(jī)制泛素－蛋白酶體功能障礙泛素－蛋白酶體的組成泛素－蛋白酶體功能障礙泛素－蛋白酶體的組成泛素（ubiquitin）：由76個aa組成的多肽，分子量為8.5Kd，存在于所有細(xì)胞，具有與蛋白底物結(jié)合的能力。泛素活化酶（E1）：由兩個分子量各105Kd的亞基組成的二聚體，催化泛素與蛋白底物結(jié)合所需的第一酶。泛素偶連酶（E2s）：為催化泛素與蛋白底物結(jié)合所需的第二酶。泛素-蛋白連接酶（E3s）：為為催化泛素與蛋白底物結(jié)合所需的第三酶。蛋白酶體（proteasome）：包括20s和26s復(fù)合物兩種形式，26s復(fù)合物由20s和19s復(fù)合物組成。20s蛋白酶體基本結(jié)構(gòu)α7β7β7α7，α亞基主要用于識別底物，β亞基主要參與底物降解；20s蛋白酶體活性調(diào)節(jié)因子主要有19s和11s兩種復(fù)合物。20s-19s主要參與降解泛素化蛋白；20s-11s主要負(fù)責(zé)抗原提呈。20s蛋白酶體具有三種明顯的酶活性：胰凝乳蛋白酶，胰蛋白酶，酸性后水解酶。泛素C端水解酶（UCHs）：能特異識別泛素C末端區(qū)域，促進(jìn)泛素再循環(huán)。泛素－蛋白酶體的組成泛素（ubiquitin）：由76個aa泛素－蛋白酶體蛋白降解途徑第一步，底物與泛素結(jié)合，至少需要E1、E2s和E3s三種酶一系列催化才能實現(xiàn)。第二步，泛素-蛋白質(zhì)偶聯(lián)體被26s蛋白體降解，并釋放出泛素進(jìn)行再循環(huán)。泛素－蛋白酶體蛋白降解途徑第一步，底物與泛素結(jié)合，至少需要EFig.1.Theubiquitin–proteasomesystem.Ub,ubiquitin;E1(Ub-activating),E2(Ub-conjugating),andE3(Ub-ligating)enzymes;DUB,deubiquitylatingenzyme;USP,ubiquitin-specificprotease;UCH,ubiquitinC-terminalhydrolase.The26SproteasomeisaeukaryoticATP-dependent,multi-subunitproteolyticcomplex.Fig.1.Theubiquitin–proteasoFig.1.Ubiquitin-dependentproteolysis.Theubiquitinactivatingenzyme,E1,activatestheubiquitin,whichistransferredtotheubiquitinconjugatingenzyme,E2,whichattachestheubiquitinontothesubstratewiththehelpoftheE3orubiquitinligase.Thepolyubiquitinatedchainsarerecognizedbythe26Sproteasome,resultingindegradationofthesubstrateandrecyclingofubiquitin.Fig.1.Ubiquitin-dependentprLewy體形成機(jī)制Α-syn與PD相關(guān)基因定位于4q21-q23。有四個外顯子，目前發(fā)現(xiàn)有兩種基因變異G209A、G88C導(dǎo)致氨基酸序列變?yōu)锳53T、A30P，結(jié)果破環(huán)了syn的α螺旋，而易于形成β折疊，β折疊參與了蛋白質(zhì)的自身聚集，形成了α–syn神經(jīng)元內(nèi)包含體及運(yùn)動障礙，產(chǎn)生染色體顯性遺傳PD。編碼泛素-蛋白連接酶（E3s）的PARKIN基因變異，破壞蛋白泛素化，不能被泛素-蛋白酶體降解，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的自身聚集，形成了α–syn神經(jīng)元內(nèi)包含體及運(yùn)動障礙，產(chǎn)生常染色體隱性遺傳青少年P(guān)D。編碼泛素C端水解酶（UCH-L1）的基因錯義變異，引起泛素再循環(huán)障礙，產(chǎn)生另一家族性PD。蛋白酶體活性下降導(dǎo)致蛋白聚集及類似LBs形成，胞漿蛋白聚集可直接抑制泛素蛋白酶體的活性。微管相關(guān)蛋白1B（MAP-1B）、Syphilin-1（早老因子）與α–syn有高度親和力，可能α–syn單體相互作用參與包涵體的形成。突觸蛋白異常轉(zhuǎn)運(yùn)和α–syn異常分布在Lbs形成中起作用。硝化試劑、氧化試劑、細(xì)胞色素c、銅具有促進(jìn)α–syn寡聚體形成，進(jìn)一步形成多聚體。二價鐵離子在有氫過氧化物存在時，有潛在的促進(jìn)α–syn促聚集的作用。Lewy體形成機(jī)制Α-syn與PD相關(guān)基因定位于4q21-q

總之，上述發(fā)病機(jī)制中的一種或多種協(xié)同導(dǎo)致選擇性破壞黑質(zhì)神經(jīng)元，使多巴胺合成和分泌減少，并引起基底節(jié)環(huán)路中的一系列改變，最終表現(xiàn)為PD的各種臨床表現(xiàn)?？傊?，上述發(fā)病機(jī)制中的一種或多種協(xié)同導(dǎo)致選擇性破壞黑質(zhì)動物模型動物選擇：嚙齒類動物在解剖和生化方面比較理想，而行為和功能上則不盡如人意。嚙齒類是常用的MPTP模型和6-羥多巴胺模型動物。大鼠最常用，但對MPTP敏感性較低，到目前為止，大鼠還是6-羥多巴胺模型動物的首選。而小鼠則多用于MPTP模型。因為PD涉及行為和腦功能改變，因此猴也是理想的動物選擇。所有的靈長類動物對MPTP的毒性均敏感，非人類靈長類動物用MPTP后會出現(xiàn)穩(wěn)定的帕金森征，與原發(fā)性PD極其相似。一般來說，短尾猴較適用于MPTP模型，而絨猴適于6-羥多巴胺模型。；藥物選擇：MPTP;6-OHDA;a-synuclein;Rotenone(RanjitaBetarbetetal.natureneuroscience?volume3no12?december2000)動物模型動物選擇：嚙齒類動物在解剖和生化方面比較理想，而行為MPTP制作動物模型20世紀(jì)70年代末，美國加州出現(xiàn)了一次年輕人的PD爆發(fā)小流行。一位有心的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生發(fā)現(xiàn)，這些人都是因為注射了一種叫MPPP(1-methyl-4-phenyl-4-propionpiperidine)的毒品，后來研究發(fā)現(xiàn)這種毒品由于制備條件意外有誤，產(chǎn)生了大量可致PD的神經(jīng)毒物-MPTP。基于此發(fā)現(xiàn)，后來很多研究PD的學(xué)者利用MPTP制作動物模型，并成為目前最為成熟的模型制作方法之一。MPTP制作動物模型20世紀(jì)70年代末，美國加州出現(xiàn)了一次年神經(jīng)變性病課件MPTP的代謝MPTP腦MPDP(1-Methyl-4-phenyl-2,3-dihydropyridinium)血腦屏障MAO-BMPP+(1-Methyl-4-phenyl-phenylpyridinium氧化細(xì)胞外間質(zhì)與多巴胺細(xì)胞上的多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體結(jié)合，專運(yùn)進(jìn)細(xì)胞內(nèi)腦血流MPP+選擇性儲積在多巴胺攝取系統(tǒng)，隨后在線粒體內(nèi)堆積。MPTP的代謝MPTP腦FIG.1.ModelofMPTP-induceddopaminergiccelldeath.MPP1,theactivemetaboliteofMPTP,isconcentratedinDAneuronsviathehighaffinitydopaminetransporter.MPP1isthenconcentratedinmitochondrialwhereitihnibitscomplex1,whichleadstosuperoxideanion(O2x2)formation.Thesuperoxideanionreactswithnitricoxide(NO)whichisproducedbybothneuronalNOS(nNOS)andinducibleNOS(iNOS)toformperoxynitrite(ONOO2),whichdamagesintracellularproteinsandDNAtocausecelldeath.DNAdamageactivatesthepoly(ADP-ribose)polymerase(PARP),whichdepletescellsofenergystoresthroughdecrementsinNADandATP.Thiscoupledwithmitochondrialpoisoningleadstocelldeath.ThismodelmayhavedirectrelevancetoidiopathicPDaspostmortemanalysisrevealsincreasesinnitrotyrosine,amarkerofONOO2mediateddamage,andinductionofiNOS.FIG.1.ModelofMPTP-induced神經(jīng)變性病課件MPTP的毒理MPTP轉(zhuǎn)化為MPP+后，通過多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體（DAT）轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入多巴胺神經(jīng)元。MPP+抑制線粒體呼吸鏈的電子傳遞，引起ATP減少和呼吸鏈的過氧化物的泄漏增加，過氧化物不能及時地透過質(zhì)膜而在細(xì)胞或細(xì)胞器內(nèi)堆積，與此相比，NO既不帶電又是脂溶性的，可以透過質(zhì)膜擴(kuò)散到鄰近的神經(jīng)元。如果臨近細(xì)胞過氧化物也增加，過氧化物有可能與NO發(fā)生反應(yīng)形成Peroxynitrite,后者活性很高，能損傷脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA.由于神經(jīng)元能選擇性地積累MPP+而引起過氧化物堆積，因此神經(jīng)元的這種損傷是特異性的。MPTP的毒理MPTP轉(zhuǎn)化為MPP+后，通過多巴胺轉(zhuǎn)MPTP的模型制作-靈長類用藥方法：頸內(nèi)動脈注射的單側(cè)模型；全身用藥的雙側(cè)模型；全身用藥加頸內(nèi)動脈注射的雙側(cè)不對稱模型。模型的評估：運(yùn)動功能評估（見圖表），左旋多巴替代反應(yīng)和活力的評估。MPTP的模型制作-靈長類用藥方法：頸內(nèi)動脈注射的單側(cè)模型；神經(jīng)變性病課件根據(jù)表內(nèi)所列動物的運(yùn)動功能評估方法，對雙側(cè)肢體分別幾分，最后相加，算出總分，將病患動物分成5個級別階段：0階段：0-5分，正常。1階段：5-12分，半球帕金森征猴尚未出現(xiàn)軸突損傷。2階段：12-20分，輕至中度的雙側(cè)癥狀。3階段：21-30分，中度至重度的雙側(cè)癥狀，但沒有主要系統(tǒng)癥狀。4階段：大于30分，損傷嚴(yán)重，由于飼養(yǎng)困難和運(yùn)動不能得并發(fā)癥，需要用DA替代治療。根據(jù)表內(nèi)所列動物的運(yùn)動功能評估方法，對雙側(cè)肢體分別幾分，最后單側(cè)PD猴模型制備1

動物誘導(dǎo)麻醉：50mg-100mg氯胺酮肌肉注射0.5mg阿托品肌肉注射，10mg地西泮（安定）肌肉注射2

術(shù)野備皮：1.頸部常規(guī)備皮2.右小腿后側(cè)備皮以備靜脈注射用3

動物麻醉：2%戊巴比妥鈉(40mg-50mg/Kg)2.5ml/Kg（為安全起見首次給2/3量）腹腔注射，適時監(jiān)控。4

抗菌素的投放：1.靜脈給藥---動物小腿小隱靜脈靜點(diǎn)8-16萬單位慶大霉素或80-160萬單位青霉素2.肌肉注射：16萬單位慶大霉素160萬單位青霉素5常規(guī)外科手術(shù)：1.

手術(shù)前準(zhǔn)備：常規(guī)外科手術(shù)器械及手術(shù)用品：包在一個手術(shù)包內(nèi)蒸汽高壓消毒，烤箱內(nèi)干燥以備手術(shù)之用。2.外科手術(shù)：術(shù)野區(qū)皮膚消毒：碘酊、75%衛(wèi)生酒精；沿頸部中線縱行竊開皮膚約6-8厘米直至淺筋膜；鉗夾或結(jié)扎淺靜脈充分止血；鈍性分離淺筋膜達(dá)肌層；鈍性分離右側(cè)頸動脈三角，尋找到右側(cè)頸動脈鞘；縱行切開頸動脈鞘，仔細(xì)分離鞘內(nèi)結(jié)構(gòu)，分清頸鞘內(nèi)動、靜脈，在頸總動脈近、遠(yuǎn)心端分別穿線，但注意須避開迷走神經(jīng)；認(rèn)真沿頸總動脈向頭側(cè)分離到頸動脈分叉處（一定避免小動脈、小靜脈出血），區(qū)分出頸內(nèi)、外動脈；無損傷血管夾夾閉頸外動脈；沿頸總動脈縱向向心端注射MPTP（按1.2mg/Kg體重劑量加入20-30ml生理鹽水，10-20分鐘滴注，注完后用棉球壓迫血管壁數(shù)分鐘，同時打開夾持頸外動脈的血管夾并充分止血；確認(rèn)無出血后按解剖層次逐層縫合、包扎。單側(cè)PD猴模型制備全身用藥模型：優(yōu)點(diǎn)是比較接近人的PD的行為癥狀。缺點(diǎn)是需要較長時間動物才會形成穩(wěn)定的、均衡的損傷，由于藥物的毒性是累積性的，如果損傷臺強(qiáng)烈，死亡率高。所以用藥劑量需調(diào)整，不易掌握。小鼠模型：腹腔注射10mg/kgMPTP溶液（1mg/ml）,1次/h,共4次，總量40mg/kg，注射后觀察動物的一般運(yùn)動、駝背和毛發(fā)直立。全身用藥模型：優(yōu)點(diǎn)是比較接近人的PD的行為癥狀。缺點(diǎn)是需要較6-羥多巴胺模型以大鼠為例黑質(zhì)損傷模型：-2.4：前囟后4.4，旁開1.1，深7.8；3.4：前囟后4.0，旁開0.8，深8.0（SD）。黑質(zhì)紋狀體傳導(dǎo)束損傷模型紋狀體損傷模型6-羥多巴胺模型以大鼠為例神經(jīng)變性病課件神經(jīng)變性病課件Fig.6.TheneurotoxinsusedinanimalmodelsofPDinducemitochondrialdysfunction.MPTPisconvertedbymonoamineoxidaseB(MAOB)toMPP+.Like6-OHDA,MPP+istakenupbydopaminetransportersandthencanbeaccumulatedbymitochondria,leadingtocomplexIinhibition.Incontrastto6-OHDA,MPP+canbetakenupbyvesicularmonoaminetransporters,whichreducesthetoxicityofMPP+.ParaquatandrotenonealsoinhibitmitochondrialcomplexI,whereasmanebinhibitsthemitochondrialcomplexIII.Fig.6.TheneurotoxinsusediAlpha-synuclein模型LoBianco,J-L.Ridet，B.L.Schneider,N.De′glon,andP.Aebischer。a-Synucleinopathyandselectivedopaminergicneuronlossinaratlentiviral-basedmodelofParkinson’sdisease.PNASEarlyEdition：1-6Alpha-synuclein模型LoBianco神經(jīng)變性病課件神經(jīng)變性病課件帕金森病的治療及其研究進(jìn)展藥物治療外科治療細(xì)胞治療基因治療其他治療手段帕金森病的治療及其研究進(jìn)展藥物治療1、藥物治療

左旋多巴（L－dopa）。自1960年被應(yīng)用以來，由于可明顯改善癥狀幾年，而無特效藥可取代，故沿用至今仍為治療PD的主要藥物，但長期應(yīng)用后可出現(xiàn)較嚴(yán)重的副作用，甚至可發(fā)生“開－關(guān)”現(xiàn)象。因此如何減少L－dopa的劑量，如何推遲L－dopa的應(yīng)用是PD研究的熱點(diǎn)之一。

DA激動劑。D1、D2混合受體激動劑Pergolide;D2受體的激動劑Caborgoline和Bromocriptione;D3受體激動劑Ropinirole和Parmipexole。這些藥物可在PD早期單獨(dú)應(yīng)用或在PD晚期與L－dopa聯(lián)合應(yīng)用。

MDA受體非競爭性阻斷劑Amentadine。它可間接刺激DA釋放，抑制乙酰膽堿（ACh）的釋放，使DA與ACh維持一個新的平衡?？稍赑D早期應(yīng)用。

兒茶酚胺－氧－甲基移位酶（COMT）抑制劑，Entacapone和Lolcapone。它們通過抑制COMT減少L－dopa在外周的和腦內(nèi)的降解，從而提高DA含量?？膳cL－dopa配伍使用。

阿樸嗎啡。它多用于PD患者癥狀出現(xiàn)波動（“開－關(guān)”）時。給藥方式有兩種，一種為間接注射，一種為持續(xù)滴注。

神經(jīng)營養(yǎng)素和神經(jīng)生長因子。除BDNF外，GDNF由于體內(nèi)外均能較特異地營養(yǎng)DA神經(jīng)元，抵抗神經(jīng)毒素的損傷，倍受矚目。由于GDNF不能通過血腦屏障，目前紋狀體內(nèi)、黑質(zhì)內(nèi)和腦室內(nèi)離體定位注射GDNF已經(jīng)用于臨床前研究。但這種應(yīng)用操作復(fù)雜，費(fèi)用昂貴、難以推廣，因此尋找一個小分子的GDNF受體的激動劑勢在必行。此外，基因治療也是努力的方向。

Selegiline。它是單胺氧化酶B（MAO－B）的選擇性抑制劑，可特異升高乙胺和DA的含量。最新研究證明它可防止DA脫氨產(chǎn)生自由基，防止MPTP轉(zhuǎn)化為有毒的MPP+。在臨床實踐中Selegiline可延緩黑質(zhì)神經(jīng)元的死亡，具有神經(jīng)營養(yǎng)的作用。并可減少L－dopa的用量。

1、藥物治療左旋多巴（L－dopa）。自1960年被應(yīng)用多巴胺的合成和代謝

DADADADOPAC+H2O2.OHMAOpost-synapticreceptorL-DOPATyrosineCOMT3-MTHVA+H2O2MAOquinone+H2O2+.OHhydroquinoneDDC-多巴脫羧酶TH-酪氨酸羥化酶NQO1reuptakepre-synapticreceptorTyrosine左旋多巴VMT司吉寧SODReserpineTasmarPargylineDeprenylAmphetamineCocaineGTPBH4多巴胺受體激動劑多巴胺的合成和代謝DADADADOPAC.OHMAOpoPD藥物治療的策略目前主要為：降低L－dopa的劑量以及L－dopa

＋DA激動劑和/或COMT抑制劑合用，以延緩L－dopa耐受的形成。PD藥物治療的策略目前主要為：2、外科治療目前，傳統(tǒng)的手術(shù)療法如蒼白球切除術(shù)、丘腦切除術(shù)以及立體定位埋植深部腦刺激（DBS）器，如刺激蒼白球、丘腦底核等仍在PD外科治療中扮演角色。進(jìn)入90年代以來，國外建立的一種以微電極定位、計算機(jī)控制為特點(diǎn)的新的立體定向損毀療法在治療晚期PD患者中取得了巨大的成功。這種建立在現(xiàn)代電生理學(xué)技術(shù)上，在細(xì)胞水平精確定位定向手術(shù)治療PD的技術(shù)，可以識別PD病人腦內(nèi)核團(tuán)細(xì)胞的特異性放電，故在細(xì)胞水平確定靶點(diǎn)，克服了個體在解剖和功能上的變異，使手術(shù)更加安全有效。蒼白球不同的部位具有明顯不同的放電特征如在蒼白球外側(cè)