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背景帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,也是最常见的突触核蛋白病之一,众所周知帕金森病典型的病理表现为脑中黑质多巴胺神经元退行性变和路易小体沉积;α-突触核蛋白是多巴胺能神经元中嗜伊红染色路易小体(Lewy body,LB)的主要成分[1];路易小体内有多种蛋白质富集,主要包括α-突触核蛋白、parkin、泛素等,其中α-突触核蛋白是其主要成分。神经元中α-突触核蛋白阳性包涵体是其主要的病理改变,即由错误折叠的α-突触核蛋白(alpha-synuclein,α-syn)构成的异常细胞质内含物[2];主要累及黑质纹状体多巴胺能神经元,还包括去甲肾上腺素能神经及脑干、5-HT神经元。α-突触核蛋白是可溶性的蛋白质,当与膜结合时,结构发生α-螺旋化的改变。在病理条件下,它会寡聚化聚集成纤维体,排列成富含β-片层结构的薄片[1,3,4]。Braak[5]等发现在帕金森病患者不同病程的发生发展阶段,错误折叠异常聚集的α-突触核蛋白在神经系统内通过轴突按照一定顺序系统播散至大脑的不同区域:帕金森病患者临床前期,α-突触核蛋白主要分布在肠神经系统、迷走神经背核及嗅球区域;前驱期;错误折叠的α-突触核蛋白主要分布在黑质、中脑及基底节区;临床期:错误折叠的α-突触核蛋白弥散分布在帕金森病患者整个大脑皮层。之前帕金森病患者尸检结果提示大脑中病理标志物路易小体(LB)遵循预测的解剖部位逐渐蔓延至整个神经系统[5,6]。研究证实聚集或错误折叠的α-突触核蛋白可在神经元之间播散[7],已经提出聚集和错误折叠的α-突触核蛋白可以在人的神经系统内以朊蛋白样方式传播[8]。然后错误折叠的α-突触核蛋白释放到细胞外并被临近的细胞再摄取,进入新细胞后,错误折叠的α-突触核蛋白可以进一步以“种子α-突触核蛋白”的形式诱导病理性α-突触核蛋白表达增加。即错误折叠的蛋白质起到一个模板作用,将导致疾病的病理性蛋白从一个细胞传递到另一个细胞,这种错误折叠的α-突触核蛋白在细胞间转移的理论有助于帕金森病和其他突触核蛋白病发病机制的研究[9-12]。Braak等[13]学者的病理研究证实,α-突触蛋白最早出现在嗅球,与临床上帕金森病患者早期出现的嗅觉障碍一致,提示嗅觉障碍与α-突触蛋白沉积在嗅球关系密切。以此推测嗅觉神经投射通路是帕金森病患者神经系统中病理性α-突触核蛋白的主要播散途径,我们进一步研究小鼠嗅球注射α-synuclein阳性包涵体形成并沿神经轴突播散的机制。目的本实验通过建立小鼠嗅球注射α-synuclein纤维体模型,研究嗅球α-synuclein阳性包涵体形成并沿神经轴突播散的机制。方法1.制备α-突触核蛋白纤维体。2.向C57BL/6小鼠嗅球立体定位注射α-突触核蛋白纤维体,于1天、2天、3天及4天灌注取材。3.分别对1天、2天、3天及4天的小鼠中枢神经系统各个层面的组织进行免疫组织化学染色及双重免疫荧光组织化学染色,通过电子显微镜和免疫荧光显微镜观察嗅球及其纤维联系的脑区α-突触核蛋白阳性包涵体在神经元、小胶质细胞等细胞中的形成及播散。结果1.透射电镜下鉴定制备的α-突触核蛋白纤维体形态。2.在小鼠嗅球注射α-突触核蛋白纤维体2天后,在嗅球(OB)、前嗅核(AON)检测到α-突触核蛋白阳性包涵体的形成。3.在小鼠嗅球注射α-突触核蛋白纤维体4天后,在联络皮质(FrA)和梨形皮质(PIR)层面,检测到α-突触核蛋白阳性包涵体的形成。4.α-突触核蛋白阳性包涵体与神经元、小胶质细胞存在共定位。结论1.α-突触核蛋白纤维体可在中枢神经系统形成阳性包涵体,并沿嗅觉神经投射通路播散2.α-突触核蛋白阳性包涵体形成,激活了小胶质细胞的吞噬作用