多巴胺合成相关酶基因联合治疗帕金森病大鼠模型的研究-生物通.pdf

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９，２９（２）：３４～４１ 多巴胺合成相关酶基因联合治疗 帕金森病大鼠模型的研究 鲁玲玲　赵焕英　吴　均　杨　慧 （首都医科大学北京神经科学研究所 北京市神经再生与修复研究重点实验室 教育部神经变性病学重点实验室　北京　１０００６９） 摘要　目的：利用骨髓间充质干细胞（ＭＳＣｓ）作为运载细胞，携带ＤＡ合成代谢过程中３个重要相关 酶的基因：酪氨酸羟化酶（ＴＨ）、芳香族氨基酸脱羧酶（ＡＡＤＣ）和三磷酸鸟苷酸环化水解酶Ｉ（ＧＣＨ Ｉ）基因，治疗帕金森病（ＰＤ）模型大鼠。方法：首先用重组病毒ＡＡＶＴＨ、ＡＡＶＡＡＤＣ和ＡＡＶＧＣＨＩ 的上清液对ＭＳＣｓ进行体外感染；将携带有ＴＨ、ＡＡＤＣ和ＧＣＨＩ基因的ＭＳＣｓ移植到ＰＤ模型大鼠纹 状体内，检测纹状体及黑质内多巴胺及其代谢产物的变化，并观察其行为学的变化，以评估上述基因 对ＰＤ大鼠的治疗作用。结果：重组假病毒颗粒感染ＭＳＣｓ后植入ＰＤ模型大鼠损伤侧纹状体内。通 过逆转录聚合酶链反应 （ＲＴＰＣＲ）和原位杂交的方法在移植后１２周仍能检测到上述３种基因的表 达。免疫荧光检测发现移植后１２周ＭＳＣｓ在脑内存活良好；移植后４周、８周、１２周行为学观察发现 阿扑吗啡（ＡＰＯ）诱导旋转行为较对照组ＬａｃＺ基因移植组有明显改善（ｐ＜０．０１）；移植后１２ｗ时三重 基因移植组较双重基因移植组有明显改善（ｐ＜０．０１）。移植后１２周用高效液相色谱（ＨＰＬＣ）电化学 法测定损伤侧纹状体和黑质内ＤＡ及其代谢产物３，４二羟苯丙酸（ＤＯＰＡＣ）的含量，三重基因移植组 较ｈＴＨ＋ｈＧＣＨＩ基因移植组有明显增高（ｐ＜０．０１）；三重基因移植组较ｈＴＨ＋ｈＡＡＤＣ基因移植组 有所增高，但两组之间没有显著性差异。结论：基因工程改造的ＭＳＣｓ在移植到ＰＤ模型大鼠脑内后 可以很好地表达目的基因并在对动物行为学及生化方面改善的长期观察中发现三重基因联合脑内 移植可能是比双重基因联合移植更佳的帕金森病基因治疗途径。 关键词　帕金森病　基因治疗　骨髓间充质干细胞 中图分类号　Ｑ８１９ 　　帕金森病（Ｐａｒｋｉｎｓｏｎ’ｓｄｉｓｅａｓｅ，ＰＤ）是一种常见的神 ｈｙｒｏｘｙｌａｓｅ，ＴＨ）转化生成左旋多巴（Ｌｄｏｐａ），然后 Ｌ 经系统退行性疾病，目前病因不清，缺乏有效的治疗方 ｄｏｐａ经芳香族氨基酸脱羧酶（ａｒｏｍａｔｉｃＬａｍｉｎｏａｃｉｄ 法。近几年新发展起来的基因治疗有望成为治疗ＰＤ的 ｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ，ＡＡＤＣ）的脱羧作用生成ＤＡ。其中ＴＨ为 有效方法。ＰＤ特征性病理改变为中脑腹侧部多巴胺能 限速酶，四氢喋呤（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｉｏｐｔｅｒｉｎ，ＢＨ）是第一步酶 ４ 神经元变性缺失，多巴胺（ｄｏｐａｍｉｎｅ，ＤＡ）合成下降。中 促反应的辅酶。ＢＨ 由ＧＴＰ生成，ＧＴＰ环化水解酶 Ｉ ４ 脑合成的ＤＡ是由酪氨酸先通过酪氨酸羟化酶（ｔｙｒｏｓｉｎｅ （ＧＴＰｃｙｃｌｏｈｙｄｒｏｌａｓｅＩ，ＧＣＨＩ）又是ＢＨ 的第一步酶促 ４ ［１］ 反应的限速酶 。在帕金森病病人的脑中不仅发现ＴＨ 收稿日期：２００８０９０５　　修回日期：２００８１０１５ ｍＲＮＡ含量下降，同时ＡＡＤＣｍＲＮＡ含量也明显降低，虽 国家 “９７３”计划 （２００６ＣＢ５００７０６）、国家 自然科学基金 、北 京 市 教 育 委 员