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Madalina-Andreea Robea, Ioana-Miruna Balmus, Alin Ciobica Stefan Strungaru Gabriel Plavan卢西安·德拉戈Gorgan,亚历山德拉Savuca,莫西亚Nicoara, ”帕金森Disease-Induced斑马鱼模型:关注和睡眠过程中氧化应激影响”,氧化医学和细胞寿命, 卷。2020年, 文章的ID1370837, 15 页面, 2020年。 https://doi.org/10.1155/2020/1370837
帕金森Disease-Induced斑马鱼模型:关注和睡眠过程中氧化应激影响
文摘
复杂但不完全理解帕金森病的病理生理学包括重要分子组件组成的氧化状态的变化,从而导致氧化应激的发生。虽然没有特别的证据被报道,描述了氧化应激之间的关系和帕金森病发展背后的分子机制,动物模型研究表明,氧化应激诱导可以调节帕金森病症状。尽管不能完全复制人类疾病的动物,尽管帕金森病没有报告任何动物,动物模型是最重要的工具之一,在理解复杂的人类疾病的机制。通过这种方式,本研究旨在详细这个特殊的关系,描述了帕金森病动物模型,分子机制关注的潜在优势和劣势斑马鱼在这个上下文。收集有关这一主题的信息是使用主要科学数据库研究(PubMed、谷歌学术搜索、网络科学、和斯高帕斯)基于相关的关键字和入选标准。因此,它是发现氧化应激在帕金森病具有重要的作用如图所示,许多动物模型研究,其中很多都是基于啮齿动物实验模型。然而,一个新兴的影响斑马鱼模型在帕金森病的病理机制的研究对疾病发展因素和氧化应激之间的因果关系及并发症(如抑郁,嗅觉减退、疲劳、睡眠障碍、认知障碍)也对药理抗氧化分子在帕金森病治疗的潜力。
1。介绍
氧化应激(OS)极大地影响人体导致众所周知的疾病,如糖尿病、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病和帕金森病(PD) (1,2]。操作系统发生的主要原因是由于失衡活性氧(ROS)生产和生物系统的能力将活性氧转化成无害的氧物种(例如水),或解毒中间代谢物或修复氧化损伤(1,3]。
操作系统的概念含义在精神疾病曾描述4,5];然而,这是有争议的。通常知道,与几个例外,精神疾病的发生由遗传或发育事件和环境因素之间的相互作用(6,7]。基于上下文的线粒体功能障碍是由几个不同的机制,也需要高水平的ROS神经系统由于自噬和mitophagy函数(8),操作系统发生在正常和病理大脑功能目前被认为是一个正常的控制机制。
考虑所有这些方面,PD可以被定义为一个复杂的神经精神障碍发生主要是在长老,这是通常的特点是多巴胺能系统故障导致肌肉强直性痉挛损失(9]。PD的确切原因尚不清楚,但一些假设点基因遗传、药物、环境因素,如农药、重金属、吸烟、和咖啡因(10,11]。管理的几个化合物可以影响整个细胞代谢导致一连串的事件,如图1。
新兴的使用斑马鱼模型在人类神经和神经退行性疾病(如帕金森病,自闭症,亨廷顿氏舞蹈症,和阿尔茨海默病)被习et al。12和布伦南13]。尽管一些疾病表型是由orthologue基因可以是非常不同的,特别是当比较鱼类和人类(14),结果表明:70%以上的人类疾病基因的功能同系物鲐鱼类(15,16]。通过这种方式,快速增长和easy-to-breed斑马鱼可能是一个合理的选择当考虑让成千上万的动物在低成本16,17]。斑马鱼最初被认为是一座桥连接在实验差距飞/虫和老鼠/人类胚胎研究发展,结果表明,新的研究方法和遗传工具更新,据报道,斑马鱼动物模型是适合发育和遗传分析18)以及复杂的人类疾病(19,20.]。
在这种背景下,实验动物模型是需要提供额外的证据在PD的病因、机制和可能的治疗干预措施。因此,在这项研究中,我们旨在描述操作系统对帕金森神经系统的影响,正如前面所示的啮齿动物模型(我们的研究小组12- - - - - -15]。此外,考虑到全球新兴小说中使用斑马鱼研究努力,我们旨在比较和精致的斑马鱼神经生理学模型在PD研究关于疾病发展的因素,因果关系的操作系统和并发症(关注睡眠障碍),和潜在的抗氧化分子药理。
2。材料和方法
主要科学数据库的搜索策略包括使用(PubMed、谷歌学术搜索、网络科学、和斯高帕斯)研究的科学文章发表在1990年和2020年之间。使用下面的搜索关键字:“氧化应激”,“帕金森病,”“动物模型”,“鼠”“老鼠”“斑马鱼,”“1-methyl-4-phenyl-1 2 3, 6-tetrahydropyridine注射(MPTP药物),”“鱼藤酮”,“百草枯”,和“神经毒素。“科学文章的过程选择只考虑报告用英语写的,和选择是由四个独立的研究人员(Robea M.-A。,Balmus I.-M。,Savuca A。,和Ciobica A.) whose differences in opinion were resolved by common consent. After the initial scientific database research, all the scientific articles were reviewed considering some inclusion criteria, such as the reports that (1) included information/research data on the oxidative changes occurring in Parkinson’s disease, or described the molecular pathways of Parkinson’s disease in relation to human pathology, or presented significant results on Parkinson’s disease treatments (in relation to oxidative balance pathways) and (2) included relevant information on the Parkinson’s disease animal models (in relation to oxidative balance pathways), or described the molecular pathways of Parkinson’s disease symptoms’ means of modulation in animals, or presented significant results and correlations on the Parkinson’s disease treatments (in relation to oxidative balance pathways and antioxidant potential). Exclusion criteria were formulated to avoid duplicate studies (i.e., studies on the same antioxidant molecule), studies not related to oxidative stress and Parkinson’s disease pathological pathways, and irrelevant animal model studies in Parkinson’s disease research (Figure2)。
3所示。帕金森病和氧化应激
帕金森病是一种进行性神经退行性疾病,主要发生在老年人口(24- - - - - -26]。特点是黑质神经元的损失,PD导致抑制多巴胺的生产和积累的路易小体(磅)形成的α-核蛋白聚集,突触前神经元蛋白(11,27- - - - - -29日]。这些neuromolecular变化的结果是被翻译成几种临床症状,如动作迟缓、静止震颤、刚度,姿势不稳定(27,29日- - - - - -31日]。几个nonmotor症状,如抑郁、嗅觉减退、疲劳、睡眠障碍、痴呆和认知障碍,如经常被认为是PD的并发症11,27,29日,32]。
多巴胺(DA)合成酪氨酸和两个关键酶(酪氨酸水解酶和氨基酸脱羧酶),而其降解是由三个关键酶的作用(单胺氧化酶B catechol-O-methyl-transferase和多巴胺β羟化酶)导致两个最终代谢产物和去甲肾上腺素(14,33]。然而,过多的DA通过活性氧生成诱导神经元损伤和细胞死亡。此外,活性氧积累可能导致DNA突变和从黑质多巴胺能神经元的损失(33- - - - - -35]。
考虑到ROS可以由不同的生物结构,描述了许多ROS的功能主要是根据他们的反应。线粒体和新陈代谢是ROS的一些最重要的来源,因此酶如一氧化氮合酶、单胺氧化酶,每天和黄嘌呤氧化酶产生大量的活性氧和nitrosative物种:过氧化物( ),羟基(OH∙)、过氧化氢(ROO∙),一氧化氮(NO∙)、二氧化氮(没有2∙),三氧化二氮(N2O3),nitrosonium阳离子(+),硝酰离子(HNO)和脂质过氧化氢(厕所∙)[9,10,36,37]。
Olanow和塔34和浅沼的等。38]报道增加脂质过氧化和抗氧化酶的活性,降低过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH),谷胱甘肽过氧化物酶(GPx),在PD患者。此外,提供金属离子稳态经常被报道在PD开发中,尤其是铁(39]。高铁水平被发现在黑质致密部被认为导致氢氧自由基(OH)一代由于铁的氧化还原的不稳定23,40,41]。
操作系统支持的含义在PD后期研究及众多报告建议其积极作用在PD病理过程(42]。操作系统之间的联系,线粒体功能障碍,谷胱甘肽水平是由迪蒙特et al。43)通过DA代谢的影响单胺氧化酶(MAO)中形成和积累的H2O2发生。同时,谷胱甘肽资源枯竭而谷胱甘肽过氧化物酶催化作用的减少H2O2在H2O (37,38]。此外,由于黑质谷胱甘肽耗竭和线粒体功能障碍,没有∙产量增加,导致α-核蛋白(αsyn)积累10,12,29日]。
在生理条件下,氧化谷胱甘肽(GSSG)是减少谷胱甘肽还原酶还原谷胱甘肽(GSH)用NADPH。然而,谷胱甘肽耗竭可能受损造成的谷胱甘肽的合成,这是线粒体功能障碍的结果,因为不是一个足够数量的ATP生产维持谷胱甘肽(43,44]。支持这一假说,豪泽et al。45]证明了谷胱甘肽降低PD患者的大约40 - 50%。
同样,一个重要的病理机制PD发病机理可能是由一氧化氮行动由于其能力削弱突触活动,记忆功能和神经可塑性(34,41]。这方面是由Ravenstijn et al。66年]虽然显示7-nitroindazole对一氧化氮合酶的抑制作用可以表现出一个从黑质致密部导致丙二酸酯,3-nitropropionic酸,或MPTP-induced病变衰减46]。
正如我们先前描述,线粒体功能障碍中起着重要作用症状持久性和疾病进展(47,48]。ATP生产的下降率进一步导致操作系统和细胞死亡(49]。线粒体复杂我在神经退行性PD,因为它往往是目标起着至关重要的作用在线粒体呼吸链19,48]。
4所示。帕金森病动物模型:啮齿动物对斑马鱼
最近的研究表明,线粒体功能障碍是PD发病机制的一个关键特性(27,34,41,47,50]。根据大量的报道,有几个化合物可以影响线粒体的活动复杂。通过这种方式,线粒体活动的调制可能导致PD-like症状的发生在啮齿动物和斑马鱼模型。因此,鱼藤酮,1-methyl-4-phenyl-1, 2、3、6-tetrahydropyridine注射(MPTP药物),百草枯,6-hydroxydopamine (6-OHDA),拟除虫菊酯和有机磷23,51- - - - - -53)被成功用于增加活性氧的水平,因此促进多巴胺能神经元变性(54]。这可能是为什么许多PD动物模型(主要是啮齿动物)都是基于一些急性/慢性管理也提到的化学物质和关系系统PD分子途径的证据。表1总结了几个PD-like障碍动物模型研究,化学电感,斑马鱼和啮齿动物模型之间的比较。
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↑:增加;↓:减少;猫:过氧化氢酶;大卫·爱登堡:多巴胺;GPx:谷胱甘肽过氧化物酶;谷胱甘肽,谷胱甘肽;GSSH:氧化谷胱甘肽;销售税:谷胱甘肽S-transferase;法律流程外包:氢过氧化脂质;MDA:丙二醛; NO: nitric oxide; SOD: superoxide dismutase. |
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的积累αsyn是PD的明显标志,其发展的主要原因之一73年]。-核蛋白,一种天然的蛋白质家族的神经系统,是已知的导致突触囊泡维护或DA活动(65年- - - - - -68年]。斑马鱼具有三个基因编码β- - - - - -,γ1 -,γ2-synucleins [66年,67年]。米兰et al。14显示,如果β- - -γ1-synucleins淘汰,斑马鱼展品运动功能减退和DA水平低。斑马鱼-核蛋白(zSynC)与人类分享高相似性-核蛋白,其中zSynC 70%相同,82%的类似于人类β-核蛋白(74年]。
此外,Prabhudesai et al。75年)建议αsyn积累在斑马鱼神经系统导致神经元细胞凋亡和死亡。CLR01以来的假设被证实,分子镊子,可以增加胚胎的存活率和抑制αsyn聚合转基因斑马鱼模型携带人类野生型αsyn [75年]。
先前的研究表明,过度的αsyn在下丘脑神经细胞株可能导致活性氧增加,线粒体损伤,磅(50,73年,76年]。同时,建议胆固醇代谢产物产生的ROS退化可能促进聚合αsyn [76年]。
由于几个经典chemical-inducing动物模型的局限性,转基因动物模型现在一般首选。然而,研究PD病理机制发展考虑更合适chemical-inducing模型的使用,因为多巴胺能神经元之间的相互作用函数和大脑氧化还原活动仍然是一个不错的游戏管理潜力。因此,操作系统进行动物模型的研究,如果蝇、斑马鱼、小鼠或大鼠,主要使用常见的神经中毒(MPTP, 6-OHDA、鱼藤酮、百草枯)(23,37,77年,78年]。因此,主要的机制与帕金森病相关的斑马鱼中枢神经系统示意图呈现在图3,加上几个代理,诱导帕金森病和一些治疗的选择。
5。MPTP
最常见的一种化学药剂,可以调整PD症状在动物模型是1-methyl-4-phenyl-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine注射(MPTP药物)[43,83年]。后单胺氧化酶B(缺氧)提升转换1-methyl-4-phenylpyridinium在星形胶质细胞(35,38,43,56),MPP+可以很容易地结合DA转运蛋白进入线粒体,干扰线粒体的氧化磷酸化过程进行复杂的我35,38,44,84年]。注射,许多报道描述了MPTP药物神经毒性与酪氨酸相关水解酶损失和DA转运蛋白(35,43]。由于这种机制的参与者是高度保守的,操作系统感应以这种方式在斑马鱼,老鼠,老鼠,猫,狗,和非人灵长类动物35,85年]。
注射在斑马鱼,报告显示MPTP药物能有效地诱导减少运动活动,这是由DA活动减少,DA神经元的数量,减少和pretectal大小(45,49,86年- - - - - -88年]。注射,MPTP药物可能导致斑马鱼运动徐缓体现速度和减少异常行为(游泳49,86年,89年]。此外,啮齿动物模型相比,似乎克服短期毒素活动运动甚至表现出任何更改或多动90年),斑马鱼显示即使在注射急性MPTP药物管理局(表行为改变1)。
然而,神经调节效率取决于几个因素,如管理路线,性,应变和发展阶段78年,91年]。例如,斑马鱼比成年斑马鱼注射敏感MPTP药物(92年]。此外,Jackson-Lewis et al。93年注射]表明MPTP药物管理效果可能会影响中枢神经系统损害的大小剂量依赖性的方式,因为它们表明,酪氨酸羟化酶(TH)活动的障碍后注射低剂量的MPTP药物不能导致老鼠DA神经元的损失。因此,基尔霍夫et al。94年注射)报道,两个MPTP药物注射(15或20毫克/公斤)连续7天是足以导致小鼠多巴胺能神经元的损失。因此,在最近的一份报告中Mingazov et al。95年),这是表明12毫克/公斤合著。/day subcutaneous MPTP treatment for 2 weeks could not induce DA metabolism impairment or MAO-A and MAO-B enzyme activity changes even with DA neuron loss confirmation.
同样,斑马鱼的DA神经元的损失报告,而有争议的。通过这种方式,结果表明,在24小时postfertilization,斑马鱼胚胎注射沉浸在MPTP药物解决方案(800μM,蒸馏水)2天展出后结节DA神经元功能障碍导致行为赤字(96年]。而且,由于L-deprenyl治疗是一种有效的缺氧inhibitor-could防止在斑马鱼神经退化55,97年),它可以建议注射类似哺乳动物MPTP药物分解代谢途径可能是出现在斑马鱼;然而,这是一个已知的事实,他们拥有一个单一的单胺氧化酶同源是和缺氧(55]。
这样,尽管展示了啮齿动物模型的局限性,老鼠是首选DA神经元损失模型,由于没有以前的报告占注射后不存在MPTP药物的神经损失政府在小鼠和大鼠。
6。6-OHDA
因为它是无法通过血脑屏障,儿茶酚胺类6-hydroxydopamine (6-OHDA)是第一个神经毒素用于PD模型(23,98年通过直接/假注射[]98年,99年]。行动由线粒体的6-OHDA机制复杂的我和四抑制(23,98年,One hundred.- - - - - -102年),也自然氧化导致O2- - - - - -和H2O2。通过这种方式,主要影响6-OHDA DA神经元损伤。
关于积极的潜力6-OHDA在斑马鱼模型PD症状,观察到其政府可能导致生物化学和行为参数的变化。这样,一些研究报道,6-OHDA政府导致了多巴胺和去甲肾上腺素水平降低,同时建议操作系统可以在其中的因果关系发展对6-OHDA [40,48]。此外,6-OHDA似乎可以成功地在斑马鱼模型的一个主要PD symptoms-motor disturbances-as之前表明斑马鱼幼体暴露6-OHDA解决方案表现出突出的运动能力损伤和减少酪氨酸羟化酶的活动40,48,80年- - - - - -82年]。
此外,其他PD标志symptom-DA神经元损失是在斑马鱼模型评价Parng et al。103年)和Vijayanathan et al。48]。因此,他们表明,无论管理路线和发展阶段(例如,与250年Parng等人对斑马鱼胚胎μM 6-OHDA溶解在水中,Vijayanathan等人microinjected 25毫克/公斤6-OHDA腹侧中脑的成年斑马鱼),6-OHDA治疗短达三天可能导致DA神经元损失(48,103年]。
此外,考虑到许多斑马鱼和啮齿动物之间的差异,6-OHDA政府报告了类似的影响在啮齿动物模型(101年]。6-OHDA关于操作系统的影响也在动物模型中,GPx进行靶向治疗的抗氧化作用,从而增加活动DA神经元保护中的应用。通过这种方式,Bensadoun et al。104年]建议的一个最突出的组件anti-6-OHDA神经毒性效应是GPx抗氧化酶,不仅阻止了多巴胺分泌抑制也间接调制酪氨酸羟化酶的活动。
7所示。鱼藤酮
注射尽管MPTP药物和6-OHDA政府是最常见的一种方式调整PD症状在动物模型中,最近的研究显示,一些非预期的分子有可能诱发PD (22,23,105年]。例如,接触一些广泛使用的除草剂和杀虫剂被证明导致线粒体功能障碍和DA神经元的损失。这类鱼藤酮,这是一种生物碱的农药使用世界范围内(106年),它作用于线粒体复合体I和DA神经元(17,63年,106年- - - - - -109年]。据阿拉姆和施米特的报告(17),鱼藤酮可能摧毁DA神经元和导致大鼠PD症状的2个月后腹腔内治疗。同时,结果表明,鱼藤酮政府可能导致αsyn聚合形成和增加氧化剂水平(15,61年,62年,64年- - - - - -67年]。
鱼藤酮在鱼的细胞毒性效应类似于这些啮齿动物中观察到。例如,鱼藤酮在斑马鱼的管理可能会导致运动能力受损,嗅觉功能障碍,和DA含量下降16,110年]。同时,DA神经元减少马特尔报道等的研究(111年),在斑马鱼胚胎收到7天的剂量30μ米鱼藤酮。这些方面以前描述的是一个自然的一部分鱼藤酮的作用机制用来消灭害虫。此外,鱼藤酮的OS-causing潜力被描述和额外的证据是由梅洛et al。112年证明了20μg l1鱼藤酮可以抑制猫、销售税和乙酰胆碱酯酶活性。
另一个最近的报告显示,四周管理2μg l1鱼藤酮成年斑马鱼导致TH表达减少40 - 50%。同时,DA水平的降低与受损的运动活动作为一个运动症状和焦虑行为针对PD个人(110年]。正如之前提到的,鱼藤酮是一种有效的工具来诱导电动机和nonmotor PD症状在斑马鱼模型(111年,112年]。
8。百草枯
主要用作除草剂,注射百草枯的作用机制类似于MPTP药物(39]。通过这种方式,脂质过氧化反应,线粒体功能障碍,积累αsyn和低水平的谷胱甘肽是生物斑马鱼模型如啮齿动物和百草枯后管理(39,70年,71年,79年,113年]。此外,DA神经元的损失是百草枯的影响的证据,可以观察到行为和生化赤字(70年]。
此外,结果表明,百草枯有潜力增加活性氧的影响在其他分子,如脂质,它是氧化剂的主要目标之一114年,115年]。因此,它注意到,0.04 ppm百草枯政府斑马鱼可能导致超过96小时后MDA水平增加了15%,与此同时与DA、谷胱甘肽,5 -羟色胺减少(79年]。百草枯的另一个重要方面的作用机制在斑马鱼模型,腹腔内政府可能会导致增加猫和GPx活性表明其政府可能增加一些抗氧化剂酶活动的努力减少细胞ROS水平(116年]。
9。有关抗氧化剂在帕金森病治疗的机会
考虑到健康的新陈代谢功能包括一个生理anti-ROS系统积极参与预防生产过剩和活性氧积累,操作系统似乎是帕金森病的一个重要组成部分在人类和动物模型,明显的铅PD治疗可能是抗氧化系统刺激。通过这种方式,生物活性分子的抗氧化系统由负责ROS中和和细胞抵御有害自由基的影响(4- - - - - -7]。因此,抗氧化酶、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GRx) [10- - - - - -13),nonenyzmatic抗氧化剂,如硫辛酸,辅酶Q10,褪黑素,维生素E,维生素C,类黄酮,和ω酸(21),形成一个强大的保护系统,防止发生操作系统。
关于线粒体活性氧代谢的影响,负责三磷酸腺苷(ATP)生产、细胞功能的主要化学能源(23),这是表明,ATP合成的减少和电子传递链损伤导致活性氧积累(24]。由于线粒体是施工活性氧的来源,线粒体功能障碍和神经退行性疾病之间的关系是可预测的。此外,生化的大脑和ROS的重要作用分子信号进一步的证据表明,中枢神经系统持续倾向于操作系统接触(17,18]。额外的证据关于抗氧化系统和调节通路已经被报道在研究抗氧化补充剂,观察时,他们可以提供症状缓解甚至逆转氧化变化及其在慢性线粒体疾病的影响(24]。
帕金森病的治疗主要是基于左旋多巴和多巴胺受体激动剂(金刚烷胺)47,114年,117年,118年]。尽管左旋多巴管理的优点,多巴胺受体激动剂只是部分反向电机PD症状导致不同的电机振荡。然而,左旋多巴是PD治疗中使用的主要物质(117年- - - - - -119年]。
另外,其他方法治疗PD catechol-O-methyl-transferase(转移酶)抑制剂和单胺氧化酶B抑制剂,如safinamide或rasagiline [114年,120年,121年]。同样的,α-酸用于去除多余的金属,和辅酶Q10是用来减少氧化标记活动(27,114年]。另一种有效的治疗选择PD治疗selegine (L-deprenyl) [55,122年]。番茄红素的类胡萝卜素被形容为一种强有力的抗氧化剂通过减少复杂的我在鱼藤酮抑制大鼠模型,注射扭转MPTP药物影响帕金森病小鼠模型(68年,123年]。
除了drug-centred疗法,运动项目是一个有效的策略应用于改善PD患者和延迟功能下降124年]。与肌肉强直性痉挛的改善,表明运动导致操作系统减少和总体代谢改善(125年),而肌无力是帕金森病的主要症状之一,其严重程度随时间增加(126年]。尽管一些研究报道肌肉无力由于久坐不动的状态和老化过程,动作迟缓似乎是一个重要的和独立的PD症状;然而,其发生机制并不完全理解(124年,126年]。最近,这是表明,水上运动疗法可以改善电动机残疾PD个人(127年]。
研究了直到现在使用动物模型导致新的推测关于PD治疗和其他方法。治疗100μM维生素E, 10μM二甲胺四环素,25岁μg / ml Sinemet(一个著名的治疗帕金森病的药物含有左旋多巴和卡比多巴)在25μ斑马鱼幼体的g / ml 6-OHDA导致反向运动的中断和改变,出现的帕金,pink1, cd-11b mRNA表达(80年]。运动赤字和神经元损失在斑马鱼幼体与250年经过3天的治疗μ10 M 6-OHDA被阻止μM二甲胺四环素和1μM rasagiline共同服用(81年]。另一项研究也报道了电机和视动的变化和形态变化在250年引起斑马鱼幼体μM 6-OHDA与1毫克l补充后改善1n -乙酰半胱氨酸常以其抗氧化,抗炎,和神经营养潜力(82年]。
10。有氧化应激相关性在帕金森病睡眠障碍?
根据Porkka-Heiskanen et al。128年),睡眠是周期性的生理状态,其特征是暂时抑制意识,部分损失的敏感性,和减少身体的几个功能,如心率、呼吸率、肌肉放松,和体温。由于其复杂的机制,许多因素影响睡眠的质量和数量,即压力接触,卫生条件,或某些形式的滥用药物(128年]。
最近的一些研究报道,睡眠障碍是帕金森病的常见症状。通过这种方式,两个Menza et al。129年)和一位Keshavamurthy (130年]描述之间的直接相关性PD严重程度和睡眠时间可以建议,认为通过记忆缺陷,抑郁情绪、身体虚弱,不随意白天睡眠事件(128年]。这样,介绍几种睡眠障碍发生在PD患者,如失眠、睡眠呼吸紊乱(阶跃恢复二极管),日间极度嗜睡(EDS)和睡眠相关汽车问题经常与变量表现出强度和持续时间129年- - - - - -131年]。这些睡眠障碍和PD之间的联系可能是某些机制也发生在操作系统,由于睡眠呼吸暂停或实例贫困氧化的大脑在睡眠时间132年]。
然而,关于睡眠PD患者的呼吸道症状的发生,最近的研究报道有争议的结果。这样,睡眠呼吸暂停事件没有显著出现在PD患者中,与对照组相比,(131年),尽管其他报告表明,近50%的PD患者睡眠呼吸暂停事件(129年]。在最近的一项研究中,Bohnen和胡132年]报道之间的相关性睡眠呼吸暂停导致重复缺氧和再氧化的时期在睡觉和操作系统和炎症的发生虽然类似的机制与睡眠apnea-induced慢性间歇性缺氧模型。另一方面,其他的研究报道,更常见的PD患者的睡眠障碍是失眠131年,133年),这是目前在54 - 60%的情况下(134年]。然而,Gjerstad et al。134年]讨论的结果在时代的背景下,病理病变上脑干、中脑、抑郁、夜尿症、药物(133年,135年]。因此,多睡眠障碍的病因132年)可以为背景讨论了在这种情况下也可能的并发症PD的睡眠障碍。然而,PD和睡眠障碍之间的因果关系并不完全理解。
另一个PD-occurring睡眠障碍是快速眼动睡眠行为障碍的特点是运动行为和不同的声音135年,136年]。相比与其他睡眠障碍症状在PD,快速眼动睡眠行为障碍被认为是运动症状,在某些情况下疾病发展标志137年]因为40 - 65%的人被诊断为快速眼动睡眠行为障碍进一步后诊断为帕金森病(137年- - - - - -140年]。日间极度嗜睡(EDS)和疲劳也存在于PD (129年,131年,141年,142年]。不宁腿综合征(RLS)和周期性肢体运动的睡眠(plm)都与PD (131年,133年,141年,143年,144年]。
RLS是感觉运动条件特征的欲望把腿由于不愉快的感觉133年]。经常出现在老PD患者,RLS与缺铁是次要条件RLS发作(133年,144年,145年]。然而,黑质低铁水平被报道在RLS PD患者建议增加铁含量导致操作系统(142年,144年,145年]。PD和RLS都表现为缺铁,这可能会导致DA伤害特定PD-RLS根据2017年发表的一项研究[142年]。
描述的操作系统之间的相关性和PD以前,但也认为睡眠不足会导致操作系统(146年- - - - - -148年]。因此,它是有争议的问如果这些相关性可以解释中存在的所有三个组件:PD,睡眠障碍,和操作系统。这方面在一定程度上阐明由于动物模型使用某些物质或PD特性的遗传操作。科学文献报道不同的方法来研究这些方面的目标是睡眠障碍(129年,130年]。打乱昼夜节律、压力、睡眠结构改变和具体,只有三个例子的方法在动物研究149年]。
这样,最近的一项研究提出合理的证据相关的睡眠障碍发生在PD和操作系统。Filograna et al。150年)广泛描述铁螯合剂的机制防止黑质铁含量的增加在PD患者。因此,在一个著名的研究中,慢性iron-loaded iron-chelator-treated小鼠模型表现出改进的操作系统标记和铁含量下降。同时,同一组的上下文中描述褪黑激素的抗氧化效果PD-occurring操作系统机制。作者指出,褪黑素抗氧化活性并不是描述为唯一的自由基清除,但也是其他间接调节活动,如刺激几种抗氧化酶表达的差别,对这些prooxidant酶。
这三重机制的另一个重要组件间歇性低氧血症PD患者的观察与阻塞性睡眠呼吸暂停(相伴151年]。根据Kaminska et al。151年),操作系统的潜在来源出现在PD的暴露于间歇发作在睡眠时期血氧不足。结果表明:间歇低氧血症可能导致重要的大脑结构的变化参与周围神经传导,学习和记忆障碍,和神经损失可能在缺血/再灌注的机制,和氧化损伤。
最近报告的曹et al。152年)建议另一个OS-related离子可能与睡眠障碍有关。这是表明,镁可以长远利益减少的可能性在白天睡觉在女性,而不是男性,通过一个机制,然而,未知。遗传素质是一个可能的反应机制的问题。
尽管目前帕金森病的遗传景观描述,镁的含义在PD最近才提出(153年]。最近的研究在人类和动物模型表明,低镁水平与风险增加发展PD (154年]。此外,鲟鱼et al。154年)认为,这种相关性的机制是建立基于一个独特的遗传景观镁体内平衡。维持这一假设,几项研究meta-analysed金等。155年)建议增加镁水平PD的分子特性,因此镁dishomeostasis PD可能被认为是一个真正的风险因素。SLC41A1和TRPM7都直接或间接地调节睡眠行为(154年]。因此,SLC41A1参与快速眼动睡眠行为障碍(156年],TRPM7建议参与睡眠周期调制通过镁离子结扎潜力(157年]。
此外,操作系统和大扰动也观察到的基因突变αsyn、粉红、帕金和DJ-1蛋白(25,52]。缺乏PINK1导致DA神经元的损失,影响线粒体的形态,并与操作系统(21,25,158年- - - - - -161年]。的积累αsyn引起线粒体活动的减少和高活性氧的生产完成的细胞死亡(25,31日]。体内基因LRRK2 PARK2和基因代表生产活性氧的来源(26]。所有这些蛋白质与PD发病机理,及其在遗传操作使用已成为一个新工具在转基因动物模型12,161年,162年]。
因此,基因影响PD研究PD并不新鲜。不仅最近的一些研究表明,一些遗传因素为PD提供真正的倾向发展在生活(163年]而且PD的障碍可能是运行在一个家庭164年]。目前,20多个PD遗传易感性位点识别和广泛地查阅163年]。其中,一些目标突触泡异常(SNCA基因突变)、细胞骨架组装的protein-to-protein交互(dardarin基因突变),泛素降解(帕金基因突变),和其他一些充满活力的机制。
11。结论
本研究合成了当前可用的信息和相关数据相关的氧化应激状态修改复杂的病理生理学的帕金森病对可用的动物模型。此外,斑马鱼模型的重要性在帕金森病的研究。是观察到的操作系统拥有一个重要的角色在帕金森症见无数动物模型研究,其中很多都是基于啮齿动物实验模型。然而,一个新兴的影响斑马鱼模型在研究帕金森病的病理机制对疾病发展的因素,因果关系的氧化应激和并发症(如抑郁,嗅觉减退、疲劳、睡眠障碍,而认知赤字),以及关于药物潜在的抗氧化分子在帕金森病治疗。
的利益冲突
没有,除了研究经费中提到的应答。
作者的贡献
Robea M.-A。和Balmus I.-M。作为第一作者同样导致了这项工作。
确认
交流和支持IMB UEFISCDI提供的年轻团队的科研补助金,罗马尼亚,没有。pn - iii p1 - 1.1 - te - 2016 - 1210,合同编号。从02/05/2018 58,称为“复杂的研究关于操作系统之间的交互,炎症和神经系统表现在肠易激综合征的病理生理学(动物模型和人类患者)。”3月由欧洲社会基金,通过人力资本运营计划2014 - 2020,项目数量POCU / 380/6/13/123623项目标题“博士生和博士后研究人员准备劳动力市场!”。
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