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.2008年8月;16(8):1392-9。
doi:10.1038/mt.2008.113。 Epub 2008年6月10日。

人白细胞介素-10基因转移对帕金森病大鼠模型的保护作用

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人白细胞介素-10基因转移对帕金森病大鼠模型的保护作用

路易莎·C·约翰斯顿等。 分子治疗. 2008年8月.

摘要

在帕金森病(PD)中,慢性炎症发生在黑质(SNc),同时伴有多巴胺能神经退行性变。在PD模型中,小胶质细胞的激活先于SNc的神经变性,这表明潜在的发病机制涉及黑质纹状体通路的复杂反应,并且先天免疫系统发挥着重要作用。我们研究了含有人白细胞介素-10(hIL-10)互补DNA(cDNA)的腺相关病毒2型(AAV2)载体在PD单侧6-羟基多巴胺(6-OHDA)大鼠模型中的神经保护作用。AAV2-hIL-10减少了6-OHDA诱导的SNc酪氨酸羟化酶(TH)阳性神经元的丢失,并减少纹状体多巴胺(DA)的丢失。AAV2-hIL-10预处理可减少SNc中的胶质细胞活化,但不会减少纹状体释放炎症细胞因子IL-1β。对阿扑吗啡激发下的旋转行为的评估表明,旋转行为没有不对称性,证实了受损纹状体多巴胺能神经支配的保护作用。基线检查时,6-OHDA诱导的动物显示出对侧前肢使用不足,但AAV2-hIL-10预处理可减少这种前肢运动障碍。转录分析显示AAV2-hIL-10改变了一些基因;这些改变可能有助于神经保护。这项研究支持了进一步研究旨在减少早期PD神经炎症的基因治疗的必要性。

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图1
图1。纹状体注射AAV2-hIL-10后大鼠脑内人白细胞介素-10的分泌
用酶联免疫吸附试验测定纹状体中hIL-10的含量。X轴显示输注载体后的天数。在整个纹状体中测量hIL-10(n个=4/时间点)。样品一式两份。数据表示为蛋白质的pg/mg(平均值±SEM,n个= 4). 使用单向方差分析和Newman–Keuls多重检验测量统计差异:*P(P)与对照组大鼠相比,<0.05。AAV2,腺相关病毒2型。
图2
图2。在6-OHDA损伤之前,输注AAV2-hIL-10,而不是AAV2-GFP,可降低失神经敏感性和前肢运动障碍
符号键:黑色方块(AAV2-GFP)、黑色三角形(AAV2-hIL-10)、白色方块(AAV-GFP/6-OHDA)和白色三角形(AAV-hIL-10/6-OHDA)。()阿朴吗啡诱导的旋转不对称:数据表示阿朴吗芬(皮下注射0.05 mg/kg)给药后5分钟内对侧旋转(减去同侧旋转)的次数*P(P)<0.05(双向方差分析(ANOVA),然后进行Bonferroni检验);与各自的sham-esioned组进行了比较。(bc(c))人白细胞介素-10(hIL-10),而非绿色荧光蛋白(GFP),可减轻单侧6-羟基多巴胺(6-OHDA)损伤引起的前肢运动障碍。(b)步长调整测试:数据显示为左前肢正手方向调整步长的平均数(±SEM)(n个=4-6/组)。时间、治疗和这些因素之间的相互作用的影响:P(P)<0.0005(双向方差分析)*P(P)<0.05(单因素方差分析);使用Newman–Keuls试验与相应的假病变对照进行比较。#AAV2-hIL-10/6-OHDA与AAV2-GFP/6-OHDA的比较,P(P)< 0.05. 右前肢数据显示,随着时间的推移,平均步长略有减少。然而,这种下降与之前使用该测试的习惯化报告相当。(c(c))圆柱试验:数据显示了完整左爪接触的平均数(±SEM)。时间、治疗和这些因素之间的相互作用的影响:P(P)值<0.005(双向方差分析)*P(P)与AAV2-GFP/sham处理的动物相比<0.05(使用Newman–Keuls试验进行单向方差分析进行比较)。右爪子的数据显示,使用sham-esioned AAV2-hIL-10组的爪子接触到的壁面减少,但到实验结束时,性能恢复正常。在AAV2-GFP/6-OHDA大鼠中,28天时右爪接触减少了60%(数据未显示)。AAV2,腺相关病毒2型;调整步骤,调整步骤。
图3
图3。在6-羟基多巴胺(6-OHDA)损伤右纹状体之前,输注AAV2-hIL-10或AAV2-GFP对交膜前纹状体多巴胺缺乏症的影响
白色条,AAV2-GFP/sham(n个= 4); 灰色条,AAV2-hIL-10/假(n个= 6); 阴影条,AAV2-GFP/6-OHDA(n个= 5); 和黑色条,AAV2-hIL-10/6-OHDA(n个= 5). 平均值(±SEM)表示为总蛋白的ng/mg。数据仅显示右侧纹状体。左纹状体的值与假处理的右纹状体相当,并且与之前公布的大鼠值一致。多巴胺、二羟基苯乙酸(DOPAC)和高香草酸(HVA)数据的双向方差分析:大脑半球的影响P(P)<0.0001,治疗效果P(P)<0.0005,半球和治疗之间的相互作用P(P)< 0.0001. 小型*P(P)<0.005,与sham-esioned组相比,以及# P(P)与AAV2-GFP/6-OHDA损伤组相比,<0.05;纽曼-基尔斯测试。大型*P(P)与治疗组内的左侧纹状体相比,<0.01;成对双尾t吨-测试。腺相关病毒2型AAV2;方差分析;绿色荧光蛋白;人白细胞介素-10。
图4
图4。输注6-羟基多巴胺(6-OHDA)28天后,致密黑质(SNc)中的酪氨酸羟化酶免疫反应性黑质神经元
白色条,AAV2-GFP/sham;灰色条,AAV2-hIL-10/sham;阴影条,AAV2-GFP/6-OHDA;和黑色条,AAV2-hIL-10/6-OHDA。将含有人类白细胞介素-10(hIL-10)或绿色荧光蛋白(GFP)基因的腺相关病毒2型(AAV2)构建物(10个载体基因组/20µl/side)双侧注入纹状体。三天后,向右侧纹状体注入20µg 6-OHDA或载体(sham-lesion)。()AAV2-GFP/假手术;(b)AAV2-h IL-10/假手术;(c(c))AAV2-GFP/6-OHDA;(d日)AAV2-h IL-10/6-OHDA。标尺杆=300µm(×2.5原始放大倍数);(e(电子))显示了副视束水平完整(左)和受损(右)SNc的平均值(n个=4-6/组)。条形代表酪氨酸羟化酶(TH)免疫反应神经元的总数。右半球数据:小*P(P)< 0.001; 双向方差分析(ANOVA),然后进行Newman–Keuls后验,与sham-lesioned组进行比较。#AAV2-h IL-10/6-OHDA与AAV2-GFP/6-OHDA的比较P(P)< 0.01; Newman–Keuls之后的单因素方差分析事后(post-hoc)测试。大型*P(P)治疗组内与左侧相比<0.01;成对双尾t吨-测试。比例尺=12µm(×100倍放大)。
图5
图5。注射后28天6-羟基多巴胺(6-OHDA)损伤和脱毛动物黑质致密部膜攻击复合物-1免疫反应性小胶质细胞
在沙姆过敏大鼠中观察到少量免疫反应,并且在这些组之间没有观察到差异。图像仅显示右侧纹状体。AAV2联合治疗可调节6-OHDA损伤诱导的激活程度。(a、 d日)AAV2-GFP/假手术(be(电子))AAV2-hIL-10/6-OHDA(c(c)(f))AAV2-GFP/6-OHDA(n个=4–6/组)。比例尺=(a–c)120µm(×10放大倍数)(d–f日)12µm(×100倍放大)。AAV2,腺相关病毒2型;绿色荧光蛋白。
图6
图6。6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导大鼠纹状体白细胞介素-1β(IL-1β)升高及腺相关病毒2型(AAV2)载体的作用
6-OHDA-lesion或sham-lesion后7天处死大鼠。数据表示为平均值±SEM值,并以总蛋白的pg/mg为单位报告,n个=4/组。使用单向方差分析(ANOVA)测量统计差异(P(P)<0.0001),然后进行Bonferroni后测试*P(P)<0.025或**P(P)<0.005:左右纹状体配对t吨-进行了测试。单向方差分析,然后进行纽曼-凯尔斯测试:#P(P)与对照转基因6-OHDA大鼠相比,AAV2-hIL-10/6-OHDA<0.05。大型*P(P)<0.05:与经脂多糖(LPS)治疗的动物相比,所有治疗组的IL-1β水平均显著降低(P(P)< 0.005). 虚线表示盐水洗脱效果,如所有洗脱动物的平均值(粗虚线;43 pg/mg)±SEM(细虚线,(12))所示。hIL-10,人IL-10。
图7
图7。6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导的基因表达急性变化及抗炎细胞因子白细胞介素-10(IL-10)的调节
()人IL-10(hIL-10)(b)CCL5(c(c))CEACAM1、(d日)CXCL13和(e(电子))S100B。向大鼠注射AAV2-GFP或AAV2-hIL-10(n个=4/组)。三天后,注射6-OHDA。3天后收集纹状体(右侧数据)。对照组动物未接受任何输液。数据表示为平均相对百分比表达式(expr)值;归一化为大鼠甘油醛3-磷酸脱氢酶的看家基因。统计差异采用t吨-测试*P(P)< 0.05, **P(P)< 0.005, ***P(P)与对照转基因6-OHDA大鼠相比,AAV2-hIL-10/6-OHDA大鼠<0.0005。AAV2,腺相关病毒2型;CCL5,趋化因子(C-C基序)配体5;CEACAM1,癌胚抗原相关细胞粘附分子1;趋化因子(C-X-C基序)配体13;绿色荧光蛋白;S100B、S100钙结合蛋白B。

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引用人

工具书类

    1. Nagatsu T,Sawada M.帕金森病的细胞和分子机制:神经毒素、致病基因和炎症细胞因子。细胞分子神经生物学。2006;26:781–802.-公共医学
    1. Zhang W,Wang T,Pei Z,Miller DS,Wu X,Block ML,等。聚集的α-突触核蛋白激活小胶质细胞:导致帕金森病疾病进展的过程。FASEB J.2005;19:533–542.-公共医学
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