中医药抗帕金森病理想的动物模型－Ｎｕｒｒｌ基因敲除小鼠(1)
摘 要：简述帕金森病(PD)动物模型研究的发展简史，对各种PD动物模型的优、缺点进行了评价。介绍Nurrl基因敲除模型、PD的修正疗法及中医药可能的神经保护作用。总结Nurrl基因敲除模型具有症状相类性、病理一致性、慢性进行性、可早期神经保护介入及药物作用的可能靶点等特点，可作为中医药抗帕金森病研究理想的动物模型。
关键词：中医药；帕金森病；动物模型；Nurrl基因敲除小鼠
帕金森病(Parkinson's disease，PD)是一种严重危害中老年健康的中枢神经系统退行性疾病。我国初步估计该病患病率为57/10万人以上，随着社会老龄化进展和寿命的延长，其患病率逐步升高。因此，对PD的研究越来越受到关注。PD属于中医学“颤证”、“拘证”等病证的范畴，运用中医中药治疗PD，相关理论早在《内经》时代已有记载，长期以来在我国国民保健体系中起着举足轻重的作用，也是我国临床医学的一个特色。近年来，中医药在PD防治的临床和实验研究方面，取得了令人鼓舞的成果和经验，已有部分学者注意到中医药潜在的抗帕金森效应及应用价值。PD动物模型的制作是研究的基础和关键，无论研究其发病机制，还是探索新的治疗方法都离不开PD动物模型。然而，PD在动物中没有自发的倾向，进行PD实验研究需要建立适当的动物模型。随着基因工程技术的不断发展，尤其1997年发现了遗传因素在PD发病中的重要作用…，表达致病基因的转基因动物，或通过基因敲除技术建立各种疾病相关基因的敲除鼠模型，在探索PD的发病机制、疾病诊断、预防及治疗等方面起着越来越重要的作用。而通过破坏基因外显子3建立的Nurrl基因敲除(Nurrl +/-)小鼠模型，具有症状相类性、病理一致性、慢性进行性及可早期神经保护介入等特点，可作为中医药抗PD理想的动物模型，现试作阐述。
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1 PD动物模型研究简史
意大利科技史学家卡斯蒂廖尼在他的世界名著《医学史》中这样写道：“帕金森(Jalne8 Parkinson 1755-1824)因其1817年《论震颤麻痹》一书，而在医学发展史上占有牢固的地位”……在Parkinson去世40年后，著名神经病学家Chareot JM，对震颤麻痹补充了一项重要体征--St强直，不仅进一步完善了震颤麻痹的诊断，而且为了纪念James Parkimon遂用其名字命名为Parkinson disease，被正式纳入教科书。其间，世界各地虽对该病多有报道，但对其病因、发病机制等知之甚少。直到20世纪50年代Carlson等对啮齿类动物注射利血平后，使动物产生类似PD样症状，特点表现为运动急剧减少、运动功能减退、运动不能和全身僵硬，这是最早建立的PD动物模型。该模型可以很好地用于纹状体多巴胺替代物如L-DOPA和多巴胺激动剂的治疗效果研究，但该模型引起的发病过程是急性的、可逆的，不完全符合PD的慢性的、进展性的发病过程。6-羟基多巴胺(6-Hydroxydopamlne，6-OHDA)是第一个被发现具有特异性儿茶酚胺能神经通路神经毒性的化学试剂。1968年，Ungerstedt等成功地建立6-OHDA动物模型。这是目前唯一一种可以对模型动物行为变化进行量化检测的模型，且可用于PD的发病机制及药物疗效判定、细胞移植治疗、基因治疗、神经保护治疗方面的研究。但该模型仍属急性损伤模型，不能模拟PD慢性进行性病程特点，病理方面也与人类PD有一定差异(如无细胞内Lewy小体)。1-甲基-4-苯基-1、2、3、6四氢吡啶(MPTP)来源于人工合成毒品中间产物，1983年报道该物质在人类可产生震颤、僵直、面部表情呆滞等类似PD的表现。Bums等首次建立了利用MPTP制成的非人灵长类动物PD模型。该模型在症状及病理、生化改变方面均酷似人类PD而且稳定可靠，对抗PD药物的反应(包括副作用)也同人类相似。这是目前所建立的最能反映人类PD特征的动物模型，因而被广泛用于PD发病机制、诊断及治疗方面的研究工作中，但费用高和管理不便是其缺点。20世纪PD的重要进展是明确了遗传因素在发病中的重要地位，目前发现家族性PD的发病与α-synuclein(1997)、parldn(1998)、DJ-1(2003)、PINKl(2004)、LRRK2(2004)、Glucocerekrosidase(2004)、泛素碳末端水解酶(UCH—L1)、synphi]in-1、NR4A2、Nurrl以及tau等基因突变有关。已建立的基因模型，包括：α-synucldn转基因小鼠、果蝇，α-synucldn、parkin、Nurrl基因敲除小鼠模型等。基因模型为研究的发病机制提供了一个良好的手段，且转基因小鼠为验证基因突变和环境因素之间的相互作用提供了一个良好的模型。但不是所有的基因模型都能够表现出黑质神经元变性等的典型特征，制备过程复杂、技术要求高、费用昂贵是其缺点。
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总之，PD模型均有各自的特点、作用机制、局限性和适用性，Shimohama等把众多PD动物模型按药物成分作用方式分为3类：①可逆性药物模型：利血平、安定类药；②永久性DA耗竭模型：6-OHDA、MPTP、甲基苯丙胺；③含细胞内涵体并缓慢DA耗竭模型：鱼藤酮、α-synucldn基因鼠、果蝇。目前建立的PD动物模型都是使动物在短时间内出现PD的症状或病理变化，很难模仿PD这一神经系统的慢性进行性疾病的自然进程。因此，获得一种更为理想的PD动物模型，将更有利于对PD病的发病机制及实验治疗进行深入的探讨。
2 Nurrl基因敲除模型
Nurrl，核受体相关因子1(nuclear receptor related factor1，也称为NOT，TINUR，RNRI，HZF3，和NB4A2)，是一种转录因子，属于核甾体/甲状腺激素受体超家族成员。Nurrl在中脑优势表达，作为基因转录调控蛋白与黑质多巴胺能神经元细胞的发育、发展和生存有密切的关系。学界普遍认为它是帕金森病相关基因，而备受瞩目。现有研究表明Nurrl对中脑多巴胺能神经元的发育、生存及其功能维持起重要作用，Nurrl的激活可增加多巴胺表型标志基因如酪氨酸羟化酶(TH)、多巴胺转运蛋白(DAT)等靶基因表达。Jankovic等认为Nurrl与其他对中脑多巴胺能神经元存活起关键作用的因子相互作用，并且可以TH、DAT、囊泡单胺转运体2(VMAT2)和左旋芳香族氨基酸脱羧酶(AADC)的表达，以上这些因子均对多巴胺的合成和储存起重要作用。与PD相关的Nurrl基因的一些突变已有报道，最近Grimes等报道，已检测出多种基因可导致PD，在2003年家族性PD的107名患者当中的10人检测出Nurrl基因外
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关键词：中医药；帕金森病；动物模型；Nurrl基因敲除小鼠
帕金森病(Parkinson's disease，PD)是一种严重危害中老年健康的中枢神经系统退行性疾病。我国初步估计该病患病率为57/10万人以上，随着社会老龄化进展和寿命的延长，其患病率逐步升高。因此，对PD的研究越来越受到关注。PD属于中医学“颤证”、“拘证”等病证的范畴，运用中医中药治疗PD，相关理论早在《内经》时代已有记载，长期以来在我国国民保健体系中起着举足轻重的作用，也是我国临床医学的一个特色。近年来，中医药在PD防治的临床和实验研究方面，取得了令人鼓舞的成果和经验，已有部分学者注意到中医药潜在的抗帕金森效应及应用价值。PD动物模型的制作是研究的基础和关键，无论研究其发病机制，还是探索新的治疗方法都离不开PD动物模型。然而，PD在动物中没有自发的倾向，进行PD实验研究需要建立适当的动物模型。随着基因工程技术的不断发展，尤其1997年发现了遗传因素在PD发病中的重要作用…，表达致病基因的转基因动物，或通过基因敲除技术建立各种疾病相关基因的敲除鼠模型，在探索PD的发病机制、疾病诊断、预防及治疗等方面起着越来越重要的作用。而通过破坏基因外显子3建立的Nurrl基因敲除(Nurrl +/-)小鼠模型，具有症状相类性、病理一致性、慢性进行性及可早期神经保护介入等特点，可作为中医药抗PD理想的动物模型，现试作阐述。
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1 PD动物模型研究简史
意大利科技史学家卡斯蒂廖尼在他的世界名著《医学史》中这样写道：“帕金森(Jalne8 Parkinson 1755-1824)因其1817年《论震颤麻痹》一书，而在医学发展史上占有牢固的地位”……在Parkinson去世40年后，著名神经病学家Chareot JM，对震颤麻痹补充了一项重要体征--St强直，不仅进一步完善了震颤麻痹的诊断，而且为了纪念James Parkimon遂用其名字命名为Parkinson disease，被正式纳入教科书。其间，世界各地虽对该病多有报道，但对其病因、发病机制等知之甚少。直到20世纪50年代Carlson等对啮齿类动物注射利血平后，使动物产生类似PD样症状，特点表现为运动急剧减少、运动功能减退、运动不能和全身僵硬，这是最早建立的PD动物模型。该模型可以很好地用于纹状体多巴胺替代物如L-DOPA和多巴胺激动剂的治疗效果研究，但该模型引起的发病过程是急性的、可逆的，不完全符合PD的慢性的、进展性的发病过程。6-羟基多巴胺(6-Hydroxydopamlne，6-OHDA)是第一个被发现具有特异性儿茶酚胺能神经通路神经毒性的化学试剂。1968年，Ungerstedt等成功地建立6-OHDA动物模型。这是目前唯一一种可以对模型动物行为变化进行量化检测的模型，且可用于PD的发病机制及药物疗效判定、细胞移植治疗、基因治疗、神经保护治疗方面的研究。但该模型仍属急性损伤模型，不能模拟PD慢性进行性病程特点，病理方面也与人类PD有一定差异(如无细胞内Lewy小体)。1-甲基-4-苯基-1、2、3、6四氢吡啶(MPTP)来源于人工合成毒品中间产物，1983年报道该物质在人类可产生震颤、僵直、面部表情呆滞等类似PD的表现。Bums等首次建立了利用MPTP制成的非人灵长类动物PD模型。该模型在症状及病理、生化改变方面均酷似人类PD而且稳定可靠，对抗PD药物的反应(包括副作用)也同人类相似。这是目前所建立的最能反映人类PD特征的动物模型，因而被广泛用于PD发病机制、诊断及治疗方面的研究工作中，但费用高和管理不便是其缺点。20世纪PD的重要进展是明确了遗传因素在发病中的重要地位，目前发现家族性PD的发病与α-synuclein(1997)、parldn(1998)、DJ-1(2003)、PINKl(2004)、LRRK2(2004)、Glucocerekrosidase(2004)、泛素碳末端水解酶(UCH—L1)、synphi]in-1、NR4A2、Nurrl以及tau等基因突变有关。已建立的基因模型，包括：α-synucldn转基因小鼠、果蝇，α-synucldn、parkin、Nurrl基因敲除小鼠模型等。基因模型为研究的发病机制提供了一个良好的手段，且转基因小鼠为验证基因突变和环境因素之间的相互作用提供了一个良好的模型。但不是所有的基因模型都能够表现出黑质神经元变性等的典型特征，制备过程复杂、技术要求高、费用昂贵是其缺点。
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总之，PD模型均有各自的特点、作用机制、局限性和适用性，Shimohama等把众多PD动物模型按药物成分作用方式分为3类：①可逆性药物模型：利血平、安定类药；②永久性DA耗竭模型：6-OHDA、MPTP、甲基苯丙胺；③含细胞内涵体并缓慢DA耗竭模型：鱼藤酮、α-synucldn基因鼠、果蝇。目前建立的PD动物模型都是使动物在短时间内出现PD的症状或病理变化，很难模仿PD这一神经系统的慢性进行性疾病的自然进程。因此，获得一种更为理想的PD动物模型，将更有利于对PD病的发病机制及实验治疗进行深入的探讨。
2 Nurrl基因敲除模型
Nurrl，核受体相关因子1(nuclear receptor related factor1，也称为NOT，TINUR，RNRI，HZF3，和NB4A2)，是一种转录因子，属于核甾体/甲状腺激素受体超家族成员。Nurrl在中脑优势表达，作为基因转录调控蛋白与黑质多巴胺能神经元细胞的发育、发展和生存有密切的关系。学界普遍认为它是帕金森病相关基因，而备受瞩目。现有研究表明Nurrl对中脑多巴胺能神经元的发育、生存及其功能维持起重要作用，Nurrl的激活可增加多巴胺表型标志基因如酪氨酸羟化酶(TH)、多巴胺转运蛋白(DAT)等靶基因表达。Jankovic等认为Nurrl与其他对中脑多巴胺能神经元存活起关键作用的因子相互作用，并且可以TH、DAT、囊泡单胺转运体2(VMAT2)和左旋芳香族氨基酸脱羧酶(AADC)的表达，以上这些因子均对多巴胺的合成和储存起重要作用。与PD相关的Nurrl基因的一些突变已有报道，最近Grimes等报道，已检测出多种基因可导致PD，在2003年家族性PD的107名患者当中的10人检测出Nurrl基因外
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