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帕金森病(Parkinsonsdiseases,PD)是最常见的神经系统退行性疾病之一,神经病理学特征为残余多巴胺能神经元胞浆内纤维性嗜酸性包涵物路易体(LewyBodies,LBs)的出现以及黑质致密部大量的多巴胺能神经元特异性、进行性丢失。现已证明α-synuclein是LBs的主要成分。近来有资料提示,两种独立的基因突变型α-synuclein(A53TandA30P)与某些PD发生相关;野生型和突变型α-synuclein的转基因大鼠和果蝇动物模型均可产生类似PD的病理变化,如出现纹状体多巴胺能神经元的丢失以及α-synuclein免疫阳性细胞内包涵体。这说明,α-synuclein可能与PD发病关系密切。但其机制不清楚。
α-Synuclein是含有140个氨基酸,分子量为14kD的一种小分子酸性可溶性蛋白。因α-synuclein的异常表达、聚集与一些神经系统退行性疾病密切相关。故其是目前研究的热点。虽然有关α-synuclein研究较多,但在神经元中的精确定位尚不完全明确,而这一知识对我们理解α-synuclein的生理功能及病理作用具有重要意义。
本研究的第一部分:研究α-synuclein在正常大鼠脑神经元中的亚细胞定位及分布情况。首先,对比前人实验,在光镜下检测α-synuclein免疫阳性的脑区。根据光镜结果,选取皮层、纹状体、海马、内侧缰核和黑质五个部位做为本实验的研究对象。其次,利用电子显微镜,采用超小胶体金结合银增强的免疫电镜技术,在亚细胞水平,对α-synuclein在这五个脑区神经元中的分布进行研究。结果显示α-synuclein广泛分布于神经元轴突、突触前终末、胞浆、线粒体和核。同时研究发现,大脑皮层神经元的轴突、突触前终末、核以及内侧缰核的线粒体α-synuclein分布密度较高,且在各个脑区神经元的各亚细胞结构中的分布密度分布具显著差异。
第二部分:研究α-synuclein在过表达该蛋白的动物模型中的亚细胞分布情况,主要研究了黑质和纹状体,并与正常大鼠相同脑区进行对比。同时,比较黑质多巴胺能神经元中由过表达α-synuclein所引起TH亚细胞分布密度的改变。结果显示,α-synuclein在模型纹状体的神经元轴突、突触前终末、胞浆和核分布密度增加,而在线粒体分布密度减少。在模型黑质部位,α-synuclein在神经元轴突、胞浆和核分布增加、在突触前终末分布减少,在线粒体分布情况则没有明显变化。TH在模型黑质神经元中的胞浆和线粒体中分布密度降低,在高尔基体中分布密度增加,在其他亚细胞结构中的分布没有明显变化。