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帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种多发于中老年的,缓慢进展的神经系统退行性疾病,主要的病理改变是黑质致密带(substantia nigra compact, SNC)多巴胺能神经元的丢失和残存的多巴胺能神经元内以聚集的alpha-突触核蛋白为主要成分的路易小体的形成。多巴胺能神经元丢失导致纹状体多巴胺含量的下降,进而引起肌僵直、静止性震颤、运动迟缓等临床表现。迄今为止,PD的发病原因仍未完全明了,遗传、环境、年龄因素导致的氧化应激、神经炎症、铁代谢异常、线粒体功能障碍、蛋白质异常聚集等都被认为参加了PD的发病。星形胶质细胞是中枢神经系统的重要组成部分,释放多种神经营养因子和抗氧化物质对神经元发挥重要的营养保护作用,许多研究证实氧化应激在PD的发病中扮演了重要角色,它可能是引起神经退行性变的主要原因。血红素加氧酶-1(Heme oxygenase-1, HO-1)催化血红素生成CO,胆绿素及Fe。一氧化碳和胆绿素在体内有强的还原活性而对细胞起到保护作用。HO-1被认为是细胞内氧化还原敏感状态的感受者,HO-1上调可以调节氧化还原平衡并能够抑制炎症反应,在维持细胞的氧化还原平衡中发挥重要的作用。因此探索HO-1参与神经系统疾病的病理机制进而寻找能够通过血脑屏障,有效激活HO-1表达的药物、化学物质或是食品会产生重要的社会经济效益。本实验应用侧脑室注射、小鼠旋转棒实验、免疫荧光技术等多种技术手段,在1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine, MPTP)制备的亚急性PD模型小鼠上,观察SN、纹状体(Striatum,STR)中星形胶质细胞中HO-1的表达变化,侧脑室给予HO-1的激动剂钴原卟啉(Cobalt protoporphyrin IX, CoPPIX)后,观察相应指标的改变。结果如下：1、正常C57BL/6小鼠,在SN区可见HO-1主要表达在多巴胺能神经元中,在星形胶质细胞中未见明显阳性着色,在STR区亦未见明显的HO-1阳性着色。2、在亚急性MPTP模型小鼠SNC区,伴随着多巴胺能神经元的丢失,星形胶质细胞出现明显激活增生,星形胶质细胞中HO-1的表达出现明显上调。3、与正常C57BL/6小鼠相比,在1d、3d、5d组亚急性MPTP模型小鼠中,STR区胶质细胞胶原纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein, GFAP)和S100p(Soluble100β)标记的星形胶质细胞逐渐大量激活增生,两种细胞的阳性染色面积变化均具有显著的统计学意义(P<0.001),GFAP标记的反应性星形胶质细胞的增生较S100β标记的星形胶质细胞更为显著,其中3d组较1d组相比增生极为显著；星形胶质细胞中HO-1在1d组明显上调,随后HO-1的阳性染色面积迅速减少,变化具有显著的统计学意义(P<0.001),3d较1d组降低极为显著,5d组继续下降。4、侧脑室注射HO-1的激动剂CoPPIX后,观察到STR区星形胶质细胞中HO-1的表达显著升高,亦可见SN区HO-1表达升高,免疫印迹方法测定CoPPIX组,SN区HO-1的表达明显升高(P<0.05)。5、侧脑室注射CoPPIX组小鼠较MPTP组行为明显改善(P<0.05),SN区TH的水平明显高于MPTP组(P<0.05),差别具有统计学意义。上述结果表明,在亚急性MPTP的模型小鼠中,SN区激活增生的星形胶质细胞中HO-1表达升高；STR区星形胶质细胞大量激活增生且高表达HO-1,但随后表达迅速下调。侧脑室注射HO-1激动剂CoPPIX持续激活STR和SN区星形胶质细胞HO-1,能够保护多巴胺能神经元对抗MPTP的损伤。本研究证实了星形胶质细胞中HO-1的高表达对多巴胺能神经元具有保护作用,为临床上PD的治疗提供了新的研究方向。