摘　要: 　目的　 觀察毀損黑質多巴胺能神經元大鼠行為學及其形態學變化特點, 探討兩者之間的相關性。 方法　利用62羥基多巴胺 (62OHDA ) 單側一點注射大鼠黑質致密區 (SN c) , 特異毀損多巴胺 (DA ) 能神經元, 采用開野實驗觀察術后1d、 3d、 5d、 7d、 14d、 21d 行為學變化; 利用N issl 染色、H E 染色、**組織化學方法和電鏡的方法, 觀察各時間點黑質形態學變化。 結果　毀損側DA 能神經元逐漸減少, 超微結構損傷逐漸加重; 開野實驗中旋轉、探究、后肢站立和穿梭行為在術后 1d 即有顯著改變 (與對照組比較 P < 0. 05) , 其中, 旋轉行為與毀損程度呈正相關 ( r=0. 471 , P < 0. 01 ) , 探究、后肢站立和穿梭行為與毀損程度呈負相關 ( r 分別為 - 0. 719、 - 0. 589、 - 0. 594, P <0. 01 ) , 修飾行為與毀損程度無相關性 (r= - 0. 227, P > 0. 05)。 結論　黑質DA 能神經元丟失是毀損大鼠行為改變的病理學基礎, 開野實驗可作為丟失程度的敏感行為學觀察指標。
關鍵詞: 行為; 　多巴胺; 　黑質; 　曠場實驗

眾多研究和臨床實踐表明, 腦內 DA 系統與動物的運動、學習、記憶、情緒等活動有密切關系。帕金森 病 (Park in son’ s disease, PD ) 就是原因不明的黑質DA 能神經元變性丟失, 導致紋狀體內DA 釋放量減少, 從而出現僵直、靜止性震顫和運動障礙等癥狀, 并伴有癡呆發生。目前 PD 大鼠模型大多以**誘導的旋轉實驗作為建模成功與否的觀察指標, 但此時黑質DA 能神經元丟失80% 左右, 紋狀體DA 含量下降超過 90% , 相當于臨床 PD 晚期 [ 1 ]。利用開野實驗作為行為學觀察指標, 動態觀察黑質 DA 能神經元形態學變化與行為改變之間的關系, 相關報道還不多見。本實驗利用 62OHDA 特異毀損大鼠單側黑質DA 能神經元, 在不同時間點觀察DA 能神經元的病理變化, 丟失比例和行為學改變, 分析兩者之間的相關性, 以期為 PD 早期模型提供行為學評價指標, 為 PD 早期病理改變和神經生化研究提供指導。
1 　材料與方法
1. 1 　 儀 器 及 主 要 試 劑 　 腦 立 體 定 位 儀(上海欣軟信息科技有限公司) , 微量推進器 (N rish igeM O 281 日 本 產 ) , 圖 像 分 析 系 統 ( 江 蘇 捷 達) , 62OHDA (Sigm a)、酪氨酸羥化酶 (TH ) 抗體 (1 ∶ 500
Sigm a) , SABC、 DAB (武漢博士德)。
1. 2　實驗動物及分組　健康 Sp rague2D aw ley雄性大鼠 60 只 (安徽醫科大學實驗動物中心提供) ,體重 210～ 240g, 隨機分為正常對照組 (N C ) (n =10) , 實驗對照組 (EC ) (n = 10) , 和實驗組 (n = 40) ,后者按處死時間不同隨機分成 4 組, 每組 10 只。
1. 3 6-OHDA 毀 損 　 7% 水 合 氯 醛 ( ip ,350mg/kg) 麻醉大鼠, 頭顱水平位固定在腦立體定位儀上, 門齒溝平面比耳間線平面低2. 4mm , 剪去頭部毛, 切開頭皮, 暴露顱骨前囟點 (若不清晰, 可用3% H 2O 2 擦洗) , 參照包新民等 [ 2 ] 著《大鼠腦立體定位 圖 譜》確 定 右 側 SN c 區 坐 標 前 囟 后 (A P )- 5. 2mm , 右側旁開 (R ) 1. 3mm , 深度 (V ) 8. 0mm ,顱骨鉆孔后 (切勿損傷軟腦膜) , 1ul 微量注射器插入右側SN c 區, 注射8g/L 6-OHDA (溶于0. 2%V itC 生理鹽水溶液) 1ul, 利用微量推進器緩慢推進 (0. 5ul/m in)。注射完畢, 留針5m in 后緩慢拔針, 縫合皮膚并肌注硫酸慶大霉素 (5mg/kg) 預防感染, 清醒后置籠喂養。 EC 組僅注射0. 2%V itC 生理鹽水溶液1ul, N C組不手術。
1. 4　開野實驗 /曠場實驗(open-field test) [ 3 ]  曠場箱100cm × 100cm × 40cm , 采用SuperMaze動物行為學軟件進行視頻分析，箱底劃為 25 個方格 (20 cm × 20cm ) , 將大鼠放入正中一格, 再點擊軟件開始記錄 15m in 內各項行為指標。 在毀損術后1 d、 3d、5d、 7d、 14d、 21 d 各觀察 1 次, 每次實驗均在 7: 00～12: 00AM 進行, 實驗室內暗光、安靜, 兩次實驗之間將箱底打掃干凈。

1. 5　形態學觀察
1. 5. 1 　取材　分別在術后 1d、 7d、 14d、 21 d 行為學測試完畢, 7% 水合氯醛 (ip , 350mg/Kg) 麻醉大鼠, 置于冰盤上, 打開胸腔, 暴露心臟, 先用 0. 9%N aC l 100m l 經心臟沖洗, 然后300m l 4% 多聚甲醛灌注固定, 取出腦組織4% 多聚甲醛后固定24h。在針道旁 冠狀面切開, 石蠟包埋, 連續切片, 片厚 6um , 常規H E 染色。定位不在 SN c 區的大鼠從該組剔除, 不進行統計學分析。
1. 5. 2 N issl 染色　切片脫蠟至水, 0. 1% 硫堇冰醋酸水溶液染色15～20min, 95% 酒精快速分色 (2～ 3 s 即可) , 脫水、透明、封片、鏡檢。
1. 5. 3　**組織化學染色 (ABC 法) 　切片脫蠟至水后經 3% H 2O 2 滅活內源性過氧化物酶, 微波抗 原修復 2 次, 正常山羊血清封閉 20m in 后, 1 ∶500TH 一抗 4℃冰箱孵育過夜, 滴加生物素化二抗和 SABC 37℃各孵育 20m in。 其間, 各步驟間均用0. 01m o l/L PBS (pH 7. 2) 充分洗滌, *后加 DAB 顯
色 (鏡檢控制顯色時間 ) , 常規脫水、透明、封片、鏡檢。
1. 5. 4　電鏡觀察　灌注固定后, 分離黑質和紋狀體約 1mm 3, 2. 5% 戊二醛、 1% 鋨酸雙重固定, 脫水, Epon812 包埋, L KB 2NOVA 切片機超薄切片,醋酸鈾枸櫞酸鉛雙重染色, 日產JEM 21230 型透射電鏡觀察。
1. 5. 5　圖像分析　采用江蘇捷達圖像分析系統對切片進行圖像分析, 根據N issl 染色圈出黑質范圍, 采用同一放大倍數 (× 100) , 同一光強度下測量陽性數密度, 并按照公式: 100- (右側細胞數/左側細胞數) × 100, 計算DA 能神經元毀損程度。
1. 5. 6　統計方法　所有數據采用 X ± s 表示,SPSS11. 5 統計軟件進行分析, 采用單因素方差分析(ANOVA ) 進行組間比較, *小有意義差異 t 檢驗(L SD 2 t) 進行組內兩兩比較, 開野實驗各參數與黑質DA 能神經元毀損比例作 Pearson’ s 相關分析。
2　結　果
2. 1 　開野實驗結果　見表  (1 ) 旋轉行為: 組間比較差異有顯著性 (P < 0. 05)。 在術后 1 d 右側旋轉行為增多 (與對照組比較 P < 0. 05) , 3d、 5d 恢復到對 照組水平 (P > 0. 05, 與 1 d、 14d、 21 d 組比較 P <0. 05 ) , 而后右側旋轉又逐漸占據優勢 (14d、 21 d 組與對照組比較 P < 0. 05) ; (2) 探究行為: 組間比較差異有顯著性 (P < 0. 01 )。 術后 1d 較對照組大幅減少(P < 0. 01 ) , 3d、 5d 接近對照組水平 (P > 0. 05, 與1d、 7d、 14d、 21 d 組比較 P < 0. 01 ) , 此后逐漸降至較低 水平 (與對照組比較 P < 0. 01 ) ; (3) 穿梭距離: 組間比較差異有顯著性 (P < 0. 01 )。 實驗組變化趨勢呈正態分布, 1d、 14d、 21d 組與 5d 組及對照組比較差異有顯著性 (P < 0. 01 ) , 5d 組與對照組比較差異無顯著性 (P > 0. 05) ; (4) 下肢站立: 組間比較差異有顯著性 (P < 0. 01 )。 各實驗組與對照組比較差異均有顯著性 (P < 0. 01 ) ,3d、 5d 組也有恢復傾向 (與 1d、21 d 組比較 P < 0. 05) , 但與對照組相比仍處于較低水平; (5) 修飾行為: 變化沒有規律性, 組間比較差異無顯著性 (P > 0. 05)。
2. 2　形態學觀察結果　見表 2。 (1 ) H E 染色和N issl 染色顯示, 從 1 d～ 21 d 大鼠 62OHDA 注射側SN c 區神經元較對側明顯減少, 尼氏體著色較對側淡, 針道及毀損區可見不同程度膠質細胞浸潤, 對照組左右側細胞數均無明顯變化。 (2) **組化染色顯示 (見圖 1～ 圖 5) , TH 陽性神經元隨時間推移逐漸減少, 毀損比例不斷增大, 沒有恢復傾向, 對照組無明顯變化。 (3) 電鏡結果見圖 6～ 圖 8, 從1～ 21 d 大鼠黑質神經元超微結構損傷逐漸加重, 線粒體腫脹、嵴消失, 粗面內質網和高爾基體也有腫脹; 21d 神經元水腫, 游離核糖體減少, 溶酶體增多; 在紋狀體則有髓鞘松解斷裂, 突觸小泡多為清亮型, 顆粒小泡極少甚至看不見。
2. 3 　相關分析結果　旋轉行為與黑質 DA 能神經元毀損比例呈正相關 ( r= 0. 471, P < 0. 01 ) ; 探究行為、穿梭距離、下肢站立行為均與毀損比例呈負相關 ( r= - 0. 719、 - 0. 594、 - 0. 589, P < 0. 01 ) ; 修飾行為與毀損比例無相關性( r= - 0. 227, P > 0. 05)。

3　討　論
DA 作為內源性神經遞質作用于基底核 (basalganglia) 的D 1、 D 2 受體, 平衡調節基底核為中心的直接和間接神經回路功能。 基底核并不發布對肌肉收縮的命令, 而是通過選擇不同的神經元發放電活動,參與隨意運動的程序編制和運動程序的執行, 在調節運動的組成、方向、順序、速度和幅度等方面發揮其作用。 PD 由于 SN c 區DA 能神經元退變, 導致紋狀體DA 含量下降, DA 對間接回路的去抑制和對直接回路的興奮兩種功能嚴重喪失, 導致運動障礙。本實驗的結果也顯示, 實驗組大鼠在毀損術后 1 d 即有明顯行為學改變, 其中旋轉、探究、后肢站立和穿梭行為與黑質DA 能神經元丟失比例有很好的相關性,而正常對照組和實驗對照組大鼠的行為在實驗前后沒有明顯改變。
腦內 DA 神經系統具有一定的代償功能, 如 PD患者在出現臨床癥狀時 SN c 區DA 能神經元丟失已達80% 以上, PD 模型大鼠由于DA 受體超敏出現DA激動劑誘導的旋轉運動等。 在我們的行為學實驗中也觀察到這種代償現象, 開野實驗的旋轉、探究、后肢站立和穿梭行為指標在術后 3d、 5d 有趨于改善的傾向, 其可能機制 [ 4～ 8 ]: (1 )DA 更新率增加, 殘存的DA 能神經元合成和釋放DA 的能力增強; (2)DA 受體超敏, 包括受體敏感性增強和受體數目的增加;(3) 信號轉導效率的增強, 如 Gs 蛋白上調, A C 酶活力提 高, 細 胞 外 信 號 調 節 蛋 白 激 酶 (ex tracellu larsignal2 regu lated k inase, ER K) 的活化等。 我們的實驗未發現修飾行為與黑質毀損比例有相關性, 但Berridge [ 9 ] 指出紋狀體在修飾行為的整合中起重要作用 , 如果毀損雙側紋狀體前外側部, 則將打破修飾行為鏈。因此, 我們認為毀損一側SN c 區只能導致一
側紋狀體DA 含量下降, 而健側紋狀體足以發揮代償作用 , 保持修飾行為鏈的完整性。 另外, 可能與環境變化、手術損傷、麻醉等外界因素和觀察時間不夠也有一定的關系。6-OHDA 即 2. 4. 52三羥基苯乙胺, 是一種選擇性兒茶酚胺能神經元化學毀損劑, 單獨或聯合注射到大鼠 SN c、內側前腦束 (M FB )、紋狀體 (Cpu)、腹側被蓋區 (V TA ) 等不同腦區, 選擇性地毀損DA 和N E能神經元 (尤其對前者作用更顯著) 制作不同程度損害的 PD 模型 [ 10 ]。其作用機制是: 62OHDA 通過多巴胺轉運體進入DA 能神經元, 快速氧化生成氧自由基
(O 2 - 和 · OH ) , 抑制線粒體氧化呼吸鏈復合物é , 并激 活 caspase 啟動細胞凋亡, 從而導致黑質 DA 能神經元丟失 [ 11, 12 ]。在我們的實驗中,6-OHDA SN c 區注射后 24h 即有 50% 以上的DA 能神經元丟失, 而后隨時間推移毀損比例不斷增大。**組化切片經N issl復染發現, 非DA 能神經元形態完整, 數量并不減少,在早期甚至有增多現象, 這說明 62OHDA 是一種實用可靠的特異性DA 能神經毒劑。但該法制作的模型仍屬于急性損傷完全毀損模型, DA 神經元在注藥后4h 即可見丟失。若用**誘導旋轉實驗作為鑒定標準, 一般為術后 2～ 3 周陽性, DA 神經系統毀損已相當嚴重, 不利于觀察輕中度毀損模型。 許多研究指出 , 對輕中度毀損模型的研究更有助于對臨床 PD 早期患者病理形態、神經生化和輕度行為異常的了解,有 助于 PD 病因、發病機制和**、細胞移植及基因**的研究。因此, 建立一個敏感反映輕中度毀損的行為學觀測指標, 具有較大的現實意義。我們利用開野實驗對毀損早期的大鼠進行行為學的觀察, 發現術后 1 d 各項指標即已發生明顯改變, 并能很好地動態反映DA 毀損程度。開野實驗不僅適用于輕中度毀損模型的觀測, 還能反映毀損早期機體的代償情況,并且各參數間可相互佐證, *大程度地減少主觀因素的影響。因此, 我們認為開野實驗是一個很好的反映DA 神經系統毀損程度的行為學觀察指標。