文摘gydF4y2Ba
老鼠单边损耗的纹状体多巴胺(DA)显示优惠使用侧前肢。之前的研究表明,卒中后运动疗法改善功能结果的实现(gydF4y2Ba陶布et al ., 1999gydF4y2Ba)。因此,我们检验的影响迫使使用受损前肢期间或之后不久单边接触DA神经毒素6-hydroxydopamine (6-OHDA)。在一群动物,nonimpaired前肢是固定使用一个演员,这迫使专用的第一7 d后肢体灌注受损。动物收到一显示没有检测到障碍或不对称的肢体使用,可以用侧(受损)前肢独立垂直和横向重量转移,并没有显示出侧转向阿朴吗啡。行为影响是维护整个60 d的观察。除了保留行为,这些动物表现出非凡的纹状体DA的保留,其代谢产物,和水泡单胺转运体的表达,暗示DA神经元变性的程度下降。行为和神经化学7 d时节约似乎完整段固定6-OHDA灌注后立即开始,只有部分保留明显固定术后3 d发起时,发现没有抽出固定时启动7 d 6-OHDA治疗后。这些结果表明,物理治疗在帕金森病可能是有益的。gydF4y2Ba
帕金森病的特点是进步造成运动损伤主要由黑多巴胺(DA)神经元的变性(审查,请参阅gydF4y2BaOlanow塔,1999年gydF4y2Ba)。补偿神经生物学的变化和学习行为策略可能会推迟症状的出现,直到终端在纹状体的损失变得广泛足以克服系统的能力(gydF4y2Ba摩根et al ., 1983gydF4y2Ba;gydF4y2BaZigmond前锋,1984gydF4y2Ba;gydF4y2BaFearnley和李,1991年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba李,1992gydF4y2Ba;gydF4y2BaZigmond 1997gydF4y2Ba;gydF4y2Ba同化et al ., 2000gydF4y2Ba)。可以通过药物治疗改善临床赤字;然而,随着时间的推移,功效减弱和副作用变得不可接受(gydF4y2BaBirkmayer里德,1975gydF4y2Ba;gydF4y2Ba德莱尼和Fermaglich, 1976gydF4y2Ba;gydF4y2BaLuquin et al ., 1992gydF4y2Ba;gydF4y2Ba林德纳et al ., 1999gydF4y2Ba)。此外,而一些手术方法被用于治疗帕金森病,这些治疗方法并不全面gydF4y2BaGhika et al ., 1999gydF4y2Ba)。许多调查人员注意力关注提供外源性营养因素,防止DA神经元的变性(gydF4y2BaDunnett et al ., 1988gydF4y2Ba;gydF4y2BaRosenblad et al ., 1996gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1998年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1999年gydF4y2Ba;gydF4y2BaChoi-Lundberg et al ., 1998gydF4y2Ba;gydF4y2BaLapchak 1998gydF4y2Ba;gydF4y2Ba康纳et al ., 1999gydF4y2Ba;gydF4y2Ba曼德尔et al ., 1999 agydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba;gydF4y2Ba科兹洛夫et al ., 2000gydF4y2Ba)。但是我们想到,如果能够刺激大脑的能力来生成这些保护分子,它可能会妨碍或阻止神经退化过程没有外源性生长因子疗法的方法论问题。gydF4y2Ba
帕金森症的一个特征是,运动是困难的和不活动变得更加突出。在疾病早期,患者可能学会参与替代行为策略,导致更大的依赖less-compromised电动机系统,观察典型疾病的动物模型(gydF4y2BaSchallert 1988gydF4y2Ba;gydF4y2BaSchallert和大厅,1988gydF4y2Ba;gydF4y2Ba李,1992gydF4y2Ba;gydF4y2BaSchallert et al ., 2000 agydF4y2Ba;gydF4y2BaWhishaw 2000gydF4y2Ba)。然而,运动训练与胶质细胞增殖有关,神经递质水平的变化(gydF4y2Ba麦克雷et al ., 1987 agydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba;gydF4y2Ba乏味的et al ., 1999gydF4y2Ba;gydF4y2Ba嗯et al ., 1999gydF4y2Ba)、内源性神经营养因子的表达(gydF4y2Ba圆粒金刚石et al ., 1981gydF4y2Ba;gydF4y2Ba萝卜et al ., 1995gydF4y2Ba;gydF4y2Bagomez - pinilla et al ., 1998gydF4y2Ba)和神经元的生长过程(gydF4y2Ba琼斯和Schallert, 1994年gydF4y2Ba;gydF4y2BaKleim et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2BaSchallert et al ., 1997gydF4y2Ba;gydF4y2Ba几个et al ., 1998 agydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba;gydF4y2Ba公鸡和Xerri, 1999gydF4y2Ba;gydF4y2Ba古尔德et al ., 1999gydF4y2Ba;审核,请参阅gydF4y2Ba科尔布和Whishaw, 1998gydF4y2Ba;gydF4y2BaKlintsova和格里诺,1999gydF4y2Ba;gydF4y2BaIvanco和格里诺,2000gydF4y2Ba)。如果改善效果,运动对其他神经退行性的事件发生在帕金森病,一个项目目标影响电动机的运动疗法过程可能妨碍神经退行性级联。事实上,这或许可以解释为什么物理治疗可以增强运动能力在帕金森病,甚至可能减缓退化的过程(gydF4y2BaBilowit 1956gydF4y2Ba;gydF4y2Ba诺特,1957gydF4y2Ba;gydF4y2Ba富兰克林et al ., 1981gydF4y2Ba;gydF4y2BaSzekely et al ., 1982gydF4y2Ba;gydF4y2Ba在1985年和山本,重获自由gydF4y2Ba;gydF4y2Ba帕默et al ., 1986gydF4y2Ba;gydF4y2Ba赫维茨,1989gydF4y2Ba;gydF4y2BaSasco et al ., 1992gydF4y2Ba;gydF4y2BaToole et al ., 1999gydF4y2Ba;gydF4y2Ba赫希,2000gydF4y2Ba;gydF4y2BaSchallert et al ., 2000 bgydF4y2Ba)。我们使用一个帕金森病动物模型来测试假设目标运动疗法将产生有益的影响。gydF4y2Ba
材料和方法gydF4y2Ba
动物gydF4y2Ba
六十八名男性连帽Long-Evans老鼠体重从350年到450年,通用汽车的损伤。57动物行为分析和测试用于长期检查DA损失。动物(的一个子集gydF4y2BangydF4y2Ba= 11)检查水泡单胺转运体的表达(VMAT2)。老鼠们被安置在三个组包含锯末在清晰的树脂玻璃的笼子里。动物是维持在12小时光/暗周期和给食物和水gydF4y2Ba随意gydF4y2Ba。动物被轻轻处理至少每周两次为5分钟手术前1个月和行为测试。机构批准的所有程序都是动物保健和使用委员会德克萨斯大学的奥斯汀,符合国家卫生研究院的指导方针。gydF4y2Ba
外科手术gydF4y2Ba
动物麻醉与Equithesin(25毫克/公斤戊巴比妥和150毫克/公斤水合氯醛,0.35 cc / 100通用,i.p)。其次是硫酸阿托品(0.1毫克/公斤,i.p。)促进呼吸之前被放置在立体定位器。动物也接受注射盐酸去郁敏(DMI;15毫克/公斤,i.p。)、去甲肾上腺素再摄取抑制剂,输液前30分钟6-hydroxydopamine (6-OHDA),儿茶酚胺神经元的选择性神经毒素。在54个动物,6-OHDA(10μg / 4μl),除非特别指出,充满了单方面(0.5μl /分钟)到内侧前脑束(3.3毫米后,1.7毫米前囱和9毫米腹侧硬脑膜)。Control-operated动物收到所有标准立体定位手术,但不包括,降低注入套管。手术后,所有的动物都被放置在一个孵化器低体温降到最低。gydF4y2Ba
温度监控gydF4y2Ba
在动物(的一个子集gydF4y2BangydF4y2Ba= 6),核心温度监测每15分钟前8小时后病变,每8小时之后36小时。gydF4y2Ba
前肢固定(铸造)程序和治疗组gydF4y2Ba
动物被随机分配到四种损伤组或三个sham-treated组:(1)损伤+没有演员(gydF4y2BangydF4y2Ba= 17),(2)损伤+术后天投1 - 7 (gydF4y2BangydF4y2Ba= 14;早期投),(3)损伤+投射在术后第7 - 13天(gydF4y2BangydF4y2Ba= 12;晚投),(4)损伤+投射在术后3 - 9天(gydF4y2BangydF4y2Ba= 9;中间投),(5)假+没有转换(gydF4y2BangydF4y2Ba= 5),(6)假+术后天投1 - 7 (gydF4y2BangydF4y2Ba= 8)或(7)假+投射在术后第7 - 13天(gydF4y2BangydF4y2Ba= 3)。组织接收投都装有圆柱组成的熟石膏用来固定侧(nonimpaired)手术后前肢。动物被允许恢复到中度意识(由取向须刺激)铸造。完成手术和铸件之间的平均时间是2小时。侧前肢被放置在一个自然对胸骨内缩位置,和条铸造材料形成肢体和躯干上部(gydF4y2Ba琼斯和Schallert, 1994年gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
行为测试和limb-use观察gydF4y2Ba
黑DA神经元损伤的程度可以使用敏感药物,造成评估测试(gydF4y2BaUngerstedt 1971gydF4y2Ba;gydF4y2BaHefti et al ., 1980gydF4y2Ba;gydF4y2Ba舒尔茨,1982gydF4y2Ba;gydF4y2Ba罗宾逊和Becker), 1983年gydF4y2Ba;gydF4y2BaZigmond前锋,1989gydF4y2Ba;gydF4y2BaBuonamici et al ., 1990gydF4y2Ba;gydF4y2BaMiklyaeva et al ., 1994gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1995年gydF4y2Ba;gydF4y2BaMiklyaeva Whishaw, 1996gydF4y2Ba;gydF4y2BaSchwarting和休斯敦,1996gydF4y2Ba)。电池的测试行为不对称(gydF4y2BaSchallert和蒂勒森,1999年gydF4y2Ba之前和之后)进行手术。我们的经验表明,行为在这些不对称性测试中的得分不会受到重复测试。测试进行手术前14天,手术后21日和28。Limb-use不对称分析另外40和60天。gydF4y2Ba
Limb-use不对称测试。gydF4y2Ba前肢放置和使用在探险的活动被录像分析大鼠透明缸(20厘米直径和30厘米高)5分钟(见gydF4y2BaSchallert和蒂勒森,1999年gydF4y2Ba;gydF4y2BaSchallert et al ., 2000 agydF4y2Ba)。镜子被放置在圆筒的角度允许前肢运动的记录从相机当动物被拒绝。缸是足够高,饲养的动物不能到达顶部边缘和宽足以允许一个2厘米的空间之间的鼻子和尾巴底部的动物饲养。观察家们无视动物的条件和使用录像机慢动作和帧功能得分动作。gydF4y2Ba
forelimb-use不对称的程度显示的动物在汽缸壁的勘探和着陆后饲养运动被记录。墙探索包括独立使用的左或右前肢首次接触在墙上,用前肢的来向你们展示重量发起一个运动,使用左或右前肢恢复重心横向移动时在一个垂直的姿势,和左和右前肢的co-use联系墙上或沿墙侧步进运动。着陆包括独立使用的左或右前肢后土地养育运动和同时使用的左和右前肢后着陆饲养运动。如果一个评定等级不能清楚地确定一个肢体被单独或同时使用,运动不得分。gydF4y2Ba
墙勘探和着陆分数决定分开,每个人的百分比表示(1)的使用nonimpaired前肢相对于总数limb-use运动,(2)使用前翼受损的比例相对于总数limb-use运动,和(3)co-use的四肢的比例相对于总数limb-use运动。使用前翼受损的比例是然后从使用的百分比减去nonimpaired前肢勘探和着陆。这两个分数(墙和着陆)平均在一起为单个limb-use不对称分数,纠正可变性的墙和着陆运动(gydF4y2BaSchallert和蒂勒森,1999年gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
额外的细节包括以下。饲养运动期间,第一个肢体接触长城是得分作为一个独立的墙肢位置。墙上放置其他的肢体,同时保持最初的位置是得分运动涉及两个四肢(co-use)。如果相反,墙上的同时放置两个爪子的动物,这也是得分的co-use四肢。动物的得分作为第二次移动,它是必要的,爪子先从动物探索墙的垂直表面或横向交替两个四肢在墙上。后者运动被列为co-use的四肢,和每一个额外的组合two-limb运动(墙走)收到额外co-use得分。饲养后运动的动物有联系了墙,第一个肢体接触地面被列为着陆肢体的运动。同样,如果两个四肢同时使用终止一个饲养运动,这场运动被列为既涉及四肢。然而,运动沿着地面降落后(步进)并不包括在分析中。此外,实例的一个动物表演< 5着陆和< 10墙运动在测试期间不包括在分析中。gydF4y2Ba
Vibrissae-elicited前肢放置。gydF4y2Ba一个vibrissae-elicited forelimb-placing测试使用。动物是由他们的躯干,允许前肢悬挂自由。独立测试每个前肢被轻轻地诱导各自的鼻毛一次桌面边缘的每10试验试验。完整的动物的前肢双方迅速在工作台面。老鼠在单边6-OHDA治疗显示不同程度的受损limb-placing能力,同时还将未受损伤的肢体可靠。失败的百分比将反应测定[(侧放置数量除以放置身体的同侧的)×10]。gydF4y2Ba
测试前翼失去活动能力。gydF4y2Ba为每个肢体运动起始评估用前肢运动不能测试(前面描述的gydF4y2BaSchallert et al ., 1992gydF4y2Ba;gydF4y2Ba奥尔森et al ., 1995gydF4y2Ba;gydF4y2Ba林德纳et al ., 1997gydF4y2Ba;gydF4y2BaSchallert和蒂勒森,1999年gydF4y2Ba)。动物被停职,而动物的后腿支撑它的重量只有一个前肢(无花果。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。动物被允许在10秒内启动步进运动的前翼,然后另一个平衡的秩序。步进措施,四肢都被记录下来,和一个侧不对称分数派生(同侧+对侧的(身体的同侧的步骤/步骤)−(同侧+对侧的侧步骤/步骤)]。gydF4y2Ba
阿朴吗啡旋转。gydF4y2Ba6-OHDA灌注后21天,DA受体激动剂的动物注射阿朴吗啡(0.5毫克/公斤,南卡罗来纳州。)。老鼠被放置在一个塑料碗,和旋转的数量在90分钟试验记录(gydF4y2BaUngerstedt 1971gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
神经化学分析gydF4y2Ba
DA和代谢物的分析。gydF4y2Ba动物麻醉和杀死65 - 80 d后病变(gydF4y2BangydF4y2Ba= 57)。他们的大脑被删除,和一个1毫米的纹状体(1毫米前前囱)同侧和对侧的切割的半球。组织样本均质在0.1米gydF4y2Ba米gydF4y2Ba包含0.2米高氯酸gydF4y2Ba米gydF4y2Ba硫酸氢钠。匀浆离心10分钟,和上层清液被储存在−80°C到化验哒,dihydroxyphenylacetic酸(DOPAC)和高香草酸(HVA)。上层清液(20μl)注射到对称CgydF4y2Ba18gydF4y2Ba列(3毫米粒度;3.9×150毫米;水域Associates米尔福德,MA)。50米的流动相组成gydF4y2Ba米gydF4y2BaHgydF4y2Ba2gydF4y2Ba纳波gydF4y2Ba4gydF4y2Ba0.72米,gydF4y2Ba米gydF4y2Ba辛基硫酸钠,0.075米gydF4y2Ba米gydF4y2BaNagydF4y2Ba2gydF4y2BaEDTA, 16%甲醇(v / v)、pH值2.7。流动相泵通过系统在1.2 ml / min用日本岛津公司LC-10AD泵(日本岛津公司科学仪器有限公司、哥伦比亚、MD)。化合物检测和量化ESA coulochem检测器(5100 a)配有调节细胞(5010型)和微量透析可把时程延长(模型5014 b;E1 = + 0.26 V, E2 = + 0.28 V,和保卫细胞= + 0.4 V;ESA, Inc .)。样本被表示为毫微克每20 gm的湿重。检测的局限性哒,DOPAC, HVA 2 pg / 20μl。被反渗透纯化水(微孔,贝德福德,MA)在使用前。所有试剂都可用的最高纯度和购买从费舍尔科学(休斯顿,德克萨斯州)除非另有注明。gydF4y2Ba
VMAT2量化。gydF4y2Ba动物麻醉与二氧化碳和斩首21 d后病变(gydF4y2BangydF4y2Ba= 11)。1毫米的纹状体(+ 1毫米前囱)同侧和对侧的切割的半球。样品均质在缓冲(320米gydF4y2Ba米gydF4y2Ba蔗糖和5米gydF4y2Ba米gydF4y2Ba消息灵通的)。均质样本离心机2000×gydF4y2BaggydF4y2Ba5分钟,得到的上层清液recentrifuged 30000×gydF4y2BaggydF4y2Ba30分钟。最后的颗粒是resuspended缓冲均化和受到sds - page (Novex;10% sds - page)。样本electrophoretically转移到聚乙二烯二氟化物膜,和非特异性的网站被封锁在Tris-buffered脱脂奶粉5%生理盐水(135 mgydF4y2Ba米gydF4y2Ba氯化钠,2.5gydF4y2Ba米gydF4y2Ba氯化钾,50米gydF4y2Ba米gydF4y2Ba三,0.1%渐变20,pH值7.4)。多克隆抗体的样品被孵化的C末端VMAT2(帕布VMAT2-Ct;Chemicon泰梅库拉,CA)在Tris-buffered盐水2%脱脂奶粉。发现VMAT2抗体绑定使用一只山羊anti-rabbit辣根过氧化物酶二次抗体(Bio-Rad大力神,CA)和增强化学发光(皮尔斯,罗克福德,IL)。Chemiluminesent信号被捕获在一个αInnotech Chemi-Imager和存储为数字图像。光密度分析和校准coblotted dilutional标准控制纹状体。屁股被剥夺了在80°C(8 20分钟gydF4y2Ba米gydF4y2Ba尿素,100gydF4y2Ba米gydF4y2Ba2-mercaptoethanol, 62.5米gydF4y2Ba米gydF4y2Ba三羟甲基氨基甲烷、液pH值6.8)和reprobedα-tubulin(σ,圣路易斯,密苏里州)。gydF4y2Ba
统计分析gydF4y2Ba
DA、VMAT2和阿朴吗啡旋转分析单向方差分析申请使用SPSS软件组。温度与整体分析,重复测量方差分析。行为观察首次接受传统的整体,重复测量方差分析。在group-by-day交互是很有意义的,每个实验组双因素方差分析和控制运行gydF4y2Ba事后gydF4y2Ba测试来确定相互作用的来源。这个过程类似于Dunnet所有组的测试与控制;测试Bonferroni纠正保持双向互动的总体错误率每组为0.05。因为没有统计差异三个虚假的对照组中,这些数据被组合成一个单一的对照组。gydF4y2Ba
结果gydF4y2Ba
长期行为影响动物的前肢固定黑单边损耗的途径gydF4y2Ba
Limb-use不对称测试gydF4y2Ba
铸造的nonimpaired前肢在手术后第一周,但不是在第7 - 13天,预防优先使用nonimpaired前肢垂直探索(无花果。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。固定的nonimpaired前肢在虚假的动物没有造成重大虚假的行为区别+早投,假+晚投,假+没有演员组(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(12)gydF4y2Ba= 1.89;gydF4y2BapgydF4y2Ba> 0.05)。因此,这三个组汇集。双向方差分析显示治疗组的主要作用(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(4、60)gydF4y2Ba= 9.29;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)和group-by-day交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(20300)gydF4y2Ba= 2.84;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)。gydF4y2Ba事后gydF4y2Ba分析各组病变组与汇集假相比。动物手术后立即收到了演员通过第七天(cast)早期没有不同于完整的动物limb-use不对称的任务(集团(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(26)gydF4y2Ba= 0.79);group-by-day交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(5130)gydF4y2Ba= 0.77)]。类似于动物,收到后立即手术,动物对天3 - 9(中间)没有表现出显著的组差异与虚假的动物(相比gydF4y2BaFgydF4y2Ba(20)gydF4y2Ba= 0.48),没有显著的交互作用(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(5100)gydF4y2Ba= 0.84)。动物没有收到一群表现出显著的影响(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(30)gydF4y2Ba= 15.70;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)相比,夏姆斯以及显著的交互作用(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(5150)gydF4y2Ba= 4.79;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)。因此,在未定角的动物,6-OHDA引起的可靠和长期不对称自发前肢手术后使用。Limb-use不对称的动物delay-cast第7 - 13天期间(cast)明显不同于虚假的动物(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(23)gydF4y2Ba= 32.7;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05),有显著的交互作用(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(5115)gydF4y2Ba= 8.52;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)。因此,强制使用受损的前肢在第一次7 d后6-OHDA曝光,但不是推迟强制使用,防止limb-use不对称。gydF4y2Ba
此外,公共厕所的数量作为衡量整体活动,进行了分析。一个重要group-by-day交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(20315)gydF4y2Ba= 2.26;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)。为gydF4y2Ba事后gydF4y2Ba分析,进行预测数据被控制后轮的减少手术后,和一群整体效应被发现(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(63)gydF4y2Ba= 3.15;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)。进一步gydF4y2Ba事后gydF4y2Ba分析显示,动物对天3 - 9(中间)明显不同于shams饲养数量的手术后,这个误差修正后失去了意义。因此,各组之间没有显著差别的手术后竖起。gydF4y2Ba
测试前翼运动不能gydF4y2Ba
铸造的nonimpaired前肢后的第一个星期6-OHDA阻止运动不能,而延迟铸造第7 - 13天没有导致失去活动能力的降低(图。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。没有明显差异三个虚假的组中无着丝粒的分数,这些三组被进一步分析池(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(13)gydF4y2Ba= 0.61)。全面双向方差分析显示治疗组的主要作用(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(54)gydF4y2Ba= 9.44;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)和日gydF4y2BaFgydF4y2Ba(3162)gydF4y2Ba= 25.11;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)和group-by-day交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(12162)gydF4y2Ba= 7.33;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)。如limb-use不对称分析,主要兴趣在于比较每组汇集虚假的集团。gydF4y2Ba事后gydF4y2Ba再次分析显示,把治疗天1 - 7(早期),治疗3 - 9天(中间)改善运动不能,6-OHDA后运动功能减退。因此,没有明显的集团效应(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(26)gydF4y2Ba效果(= 0.00),天gydF4y2BaFgydF4y2Ba(78)gydF4y2Ba= 1.14),或交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(78)gydF4y2Ba= 0.7)被发现之间的病变+早期组和病变之间的虚假的组或+中间投集团和汇集骗局组(组(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(22)gydF4y2Ba= 3.72);天(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(66)gydF4y2Ba= 3.34);交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(66)gydF4y2Ba= 3.84)]。相比之下,与夏姆斯相比,动物没有收到一群表现出显著的影响(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(30)gydF4y2Ba= 25.91;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05),显著天效果(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(90)gydF4y2Ba= 9.78;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05),显著的交互作用(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(90)gydF4y2Ba= 13.78;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)。像noncast组,动物没有投,直到天7 - 13(已故)显示增加运动不能相对于虚假的动物(集团(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(21)gydF4y2Ba= 16.43;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05);天(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(63)gydF4y2Ba= 15.65;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05);交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(63)gydF4y2Ba= 19.70;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)]。因此,早期,但不是晚了,被迫使用受损前肢运动不能显著降低。gydF4y2Ba
前肢放置gydF4y2Ba
铸造的nonimpaired前肢在损伤后的第一周,但不是在第二周,避免将赤字(图。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。与其他分析、虚假的组汇集因为统计分析表明,他们没有差别。全面双向方差分析显示治疗组的主要作用(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(61)gydF4y2Ba= 11.19;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)和日gydF4y2BaFgydF4y2Ba(3183)gydF4y2Ba= 20.90;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)和group-by-day交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(12183)gydF4y2Ba= 6.11;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)。gydF4y2Ba事后gydF4y2Ba分析显示,动物在投天1 - 7(早期)或在天3 - 9(中间)没有显著受损将能力相比,虚假的动物。也就是说,没有明显的集团效应(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(28)gydF4y2Ba效果(= 0.03),天gydF4y2BaFgydF4y2Ba(84)gydF4y2Ba= 0.01),或交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(84)gydF4y2Ba= 0.34)被发现之间的病变+早期组和病变之间的虚假的组或+中间演员组和假组(组(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(22)gydF4y2Ba= 2.95);天(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(66)gydF4y2Ba= 1.64);交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(66)gydF4y2Ba= 2.27)]。相比之下,动物没有收到一群表现出显著的影响(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(31)gydF4y2Ba= 30.68;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)相比,夏姆斯和意义重大的一天gydF4y2BaFgydF4y2Ba(93)gydF4y2Ba= 18.54;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)和显著的交互作用(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(93)gydF4y2Ba= 20.29;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)的影响。镜像noncast组动物没有投,直到天7 - 13(已故)相比明显不同与虚假的动物(集团(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(25)gydF4y2Ba= 19.47;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05);天(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(75)gydF4y2Ba= 9.34;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05);交互(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(75)gydF4y2Ba= 10.59;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)]。早期被迫使用受损的前肢,但不强制使用后期,阻止limb-placing赤字。gydF4y2Ba
阿朴吗啡旋转gydF4y2Ba
铸造的nonimpaired前肢第一7 d 6-OHDA减少侧转向阿朴吗啡后,并没有观察到这种减少铸件是否推迟到第二周(无花果。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。每个试验的匝数没有明显的不同在任何虚假的团体,和这三个组的总和。单向方差分析显示组间显著差异(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(4、50)gydF4y2Ba= 6.549;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)apomorphine-induced旋转的程度。gydF4y2Ba事后gydF4y2Ba分析显示病变之间的显著差异+没有演员和虚假的组(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(31)gydF4y2Ba= 13.849;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)和病变之间+演员和虚假的晚期组(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(18)gydF4y2Ba= 35.172;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05),但无显著差异的匝数显示的病变早期+演员组和虚假的集团(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(26)gydF4y2Ba= 1.626)或病变+中间投集团(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(20)gydF4y2Ba= 3.165)。gydF4y2Ba
神经化学gydF4y2Ba
进行纹状体DA剩余的百分比gydF4y2Ba
DA的百分比,DOPAC HVA剩余的进行半球计算除以每个化合物的数量的纹状体损伤脑纹状体的内容在nonlesioned半球。没有发现显著差异在内容的nonlesioned动物组织的这些措施;因此这些组组合进行进一步分析。此外,意味着DA水平,DOPAC, HVA nonlesioned纹状体组之间没有显著差异。因此,比耗尽半球的分数是一个精确的表示,也没有补偿或使用相关的增加或减少nonlesioned半球后60 d明显病变。纹状体DA水平进行如下(表示为毫微克每20 gm的湿重):骗局,8800±540;早期,6600±520;中间,4500±960;晚,1300±600;也没有,2400±880。 DA levels in the nonlesioned striatum were as follows (expressed as nonograms per 20 gm of wet weight): sham, 8400 ± 1100; early cast, 8200 ± 690; intermediate cast, 7200 ± 1700; late cast, 6400 ± 1400; and no cast, 8400 ± 670.
神经化学分析显示早期保护作用或中间铸造对纹状体DA水平和DA代谢物(无花果。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)。单向方差分析表明一个重要的集团效应对DA含量及其代谢产物(DA (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(52)gydF4y2Ba= 10.279;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05);DOPAC (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(46)gydF4y2Ba= 10.9;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05);HVA (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(46)gydF4y2Ba= 9.229;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)]。gydF4y2Ba事后gydF4y2Ba分析显示,与夏姆斯相比,哒,DOPAC, HVA均显著地减少6-OHDA病变+没有投集团[DA (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(25)gydF4y2Ba= 26.34;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05);DOPAC (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(25)gydF4y2Ba= 35.66;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05);HVA (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(25)gydF4y2Ba= 28.494;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)]和后期损伤+(7 - 13)组(DA (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(18)gydF4y2Ba= 22.87;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05);DOPAC (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(14)gydF4y2Ba= 33.925;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05);HVA (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(14)gydF4y2Ba= 15.863;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)]。然而,DA, DOPAC HVA没有显著减少在进行纹状体损伤+早期投(1 - 7)组(DA (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(21)gydF4y2Ba= 2.56);DOPAC (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(21)gydF4y2Ba= 3.263);HVA (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(21)gydF4y2Ba= 1.511)]或损伤+中间投(3 - 9)组(DA (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(15)gydF4y2Ba= 4.488);DOPAC (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(13)gydF4y2Ba= 8.055);HVA (gydF4y2BaFgydF4y2Ba(13)gydF4y2Ba= 6.621)]。因此,单方面的影响6-OHDA纹状体DA, DOPAC,和HVA含量似乎抵消被迫依赖肢体受损7 d后立即伤害,但不干预时推迟1周。与行为分析,动物,有一天3 - 9后病变(中间)没有显著不同于夏姆斯但显示一个中级的纹状体DA含量。gydF4y2Ba
DOPAC / DA比率的比较研究团体之间(使用上面描述的损伤/ nonlesioned半球的比率)。DOPAC / DA比率通常似乎反映DA营业额。重要的集团效应被发现在比较DOPAC / DA比率(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(52)gydF4y2Ba= 2.258;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)。虚假的动物,这些动物都将立即手术后1 - 7(天)平均营业额约一个,因此这两组之间没有显著的影响(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(21日1)gydF4y2Ba= 0.694)。另一方面,动物,没有收到,还有动物,丢在第7 - 13天,显示率分别为1.8和1.85。这两个组显示统计学意义的趋势gydF4y2Ba事后gydF4y2Ba比较与虚假的动物(没有演员(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(25)gydF4y2Ba= 3.875;gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.06);对(第7 - 13天gydF4y2BaFgydF4y2Ba(18)gydF4y2Ba= 2.8;gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.1)]。最后,动物对天3 - 9显示了一个中间比率为1.5。再一次,有一个趋势意义当比较动物与虚假的动物(中间投gydF4y2BaFgydF4y2Ba(15)gydF4y2Ba= 2.747;gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.1;无花果。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
水泡进行纹状体单胺转运体的表达gydF4y2Ba
VMAT2表情纹状体的骗局,病变+没有投,和早期病变+(1 - 7)组分析21 d后6-OHDA输液。纹状体中的剩余VMAT2治疗后测量的百分比,在侧纹状体(意思是骗局,94.8%;没有,35.4%;早期,78.4%)。全面分析组显示病变之间的显著差异+没有把动物和动物投给7 d后立即侮辱VMAT2剩余的数量在纹状体(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(8)gydF4y2Ba= 7.227;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05;图gydF4y2Ba8gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
铸造对核心温度的影响gydF4y2Ba
温度可以在神经保护起着至关重要的作用(gydF4y2BaSchallert et al ., 1978gydF4y2Ba;gydF4y2BaKuluz et al ., 1993gydF4y2Ba;gydF4y2Ba卡拉汉和Ricaurte, 2000gydF4y2Ba;gydF4y2BaColbourne et al ., 2000gydF4y2Ba)。尽管先前的研究已经表明,没有可检测不同卒中后演员和未定角的动物(gydF4y2Ba乏味的et al ., 2000gydF4y2Ba),本研究使用DMI动物,发现降低体温在6-OHDA-treated动物(gydF4y2BaSchallert和威尔科克斯,1985年gydF4y2Ba)。为这个变量,控制体温监测在演员和noncast损伤动物。动物演员手术后没有显示显著降低体温而损伤+没有把动物(gydF4y2BaFgydF4y2Ba48岁的(12)gydF4y2Ba= 1.10;gydF4y2BapgydF4y2Ba> 0.05)。然而,大脑区域温度差异不能排除。gydF4y2Ba
影响铸件的肢体行为和神经受损的赤字gydF4y2Ba
单独控制铸件的可能性是行为的主要因素和神经化学保留在这项研究中,铸造的受损(侧)轻度减少动物的前肢是探索。在这项研究中,5μg 6-OHDA被注入到内侧前脑束,受损的前肢是投给7 d后立即手术。铸造前肢迫使轻度受损枯竭的动物完全依赖他们没有肢体的方式类似于严重枯竭的动物。行为分析在limb-use不对称测试是评估在损伤后的第14天,和DA含量检查病变后40 d。整体组分析比较假,没有投,侧对天1 - 7显示一组效应的行为(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(10)gydF4y2Ba= 4.557;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)和剩余的百分比下降达(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(10)gydF4y2Ba= 6.177;gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.05)。gydF4y2Ba事后gydF4y2Ba分析比较对侧的动物和没有把动物行为(显示一个重要趋势gydF4y2BaFgydF4y2Ba(7)gydF4y2Ba= 3.982;gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.08)和DA水平(gydF4y2BaFgydF4y2Ba(7)gydF4y2Ba= 4.585;gydF4y2BapgydF4y2Ba= 0.07)。这些发现表明,铸件还不足以导致行为和神经化学的标记。事实上,铸造轻度减少动物的肢体受损导致行为的增加赤字和DA损失与noncast动物相比。这些数据是一致的认为,变性事件与6-OHDA有关使用相关的。gydF4y2Ba
讨论gydF4y2Ba
温和的6-OHDA-induced病变后,黑哒信号可以由减少哒再摄取,增加DA合成和释放,和扩散DA受体(gydF4y2BaNeve et al ., 1982gydF4y2Ba;gydF4y2BaZigmond前锋,1984gydF4y2Ba;gydF4y2Ba罗宾逊和Whishaw, 1988年gydF4y2Ba;gydF4y2BaZigmond 1997gydF4y2Ba)。这些变化都可能调解的临床前阶段帕金森症等神经退行性疾病。最终,变性的程度太大,补偿不足,治疗就成为必要。不幸的是,目前的治疗方法是不完整的,多数完全专注于提供暂时的缓解症状。在这项研究中,我们探讨了假设强化运动疗法实际上会减少甚至逆转神经退行性的过程。通过固定nonimpaired前肢与、动物被迫完全依赖他们的肢体受损7 d后单边注入6-OHDA黑通路。这些动物都比得上sham-operated动物行为和神经化学分析。以确定是否可能有一个敏感的机会导致复苏,期间被迫在其他两组使用被推迟。迫使依赖侧前肢7 d后第三天开始6-OHDA导致了一些节约的行为不对称和纹状体DA的部分减少损失的内容。当强迫运动行为的发生是推迟了一个星期,然而,没有行为的改善赤字和没有保护纹状体DA的损失。gydF4y2Ba
在团体中,DA损耗的程度与前肢不对称(gydF4y2BargydF4y2Ba= 0.75)。此外,铸造并不是简单地推迟DA含量的损失投早期动物因为神经化学分析进行2 - 3个月后的强制类型转换。之前检查的纹状体DA VMAT2利用免疫印迹分析,运输蛋白负责隔离DA的囊泡,与DA含量化验是相一致的。VMAT2被发现是一个高度可靠的标志的完整性DA终端(gydF4y2BaKilbourn et al ., 1993gydF4y2Ba,gydF4y2Ba1996年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba米勒et al ., 1999 agydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba)。我们也检查了DOPAC / DA比率。增加这个比例被认为反映增加营业额,揭示系统的完整性和工作负载。完好无损的相似之处比和早期动物表明达营业额在这两个组是相同的。另一方面,noncast增加率和后期动物可能反映了DA合成和释放的增加系统中剩余的神经元。最后,这些动物对天3 - 9,中间的其他措施,似乎有一个less-compromised系统比动物,没有收到或丢在天7 - 13,但仍反映了一些补偿性upregulation DA的营业额。gydF4y2Ba
我们认为,目前的研究是第一个显示use-dependent改进损失的一个特定的发射机。有许多可能的作用机制,单独或合作,也许可以解释的影响迫使使用DA神经元变性(审查,请参阅gydF4y2BaSchallert et al ., 2000 cgydF4y2Ba)。脑损伤后的形态变化非常相似在学习和创造一个环境敏感的重组和再生(gydF4y2BaInvanco和格里诺,2000gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba运河et al。(2001)gydF4y2Ba表明,纹状体损伤引起的内源性BDNF upregulation层次的神经元,可能反映了一种保护机制。gydF4y2Ba古尔德和Tanapat (1997)gydF4y2Ba发现死亡的细胞在成年大鼠齿状回导致前体细胞的增殖,其中许多神经元分化成成熟的颗粒。此外,从之前的研究的证据表明,直接单独锻炼和运动训练可引起upregulation营养因子表达式(gydF4y2Ba几个et al ., 1998 agydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba;gydF4y2Ba古尔德et al ., 1999 agydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba;gydF4y2Bavan Praag et al ., 1999gydF4y2Ba;gydF4y2Ba计,2000年gydF4y2Ba)。因此,它是可能的损伤后移植生长因子,通过环境操作。我们坚信,增加生长因子如胶质细胞line-derived神经营养因子(GDNF) FGF-2或BDNF可能扮演着至关重要的角色在这个实验现象。gydF4y2Ba
迫使肢体使用的价值一直在观察其他几个实验模型。例如,受伤后感觉运动皮层,前肢使用在轴突退化的存在可以增强等位的皮层神经元增长和不使用可以防止增长(gydF4y2Ba琼斯和Schallert, 1994年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba埋葬et al ., 2000gydF4y2Ba)。此外,如果神经元侮辱结合行为经验,增加神经胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)和FGF-2。增加GFAP是单独见过运动训练后,但当结合变性,增加更大。杂技训练进一步提高神经轴突终末期间增长和突触发生变性gydF4y2Ba埋葬et al ., 2000gydF4y2Ba)。因此,它已被证明,受伤后的行为操作创建一个环境有利于增加生长因子表达和神经可塑性。的确,初步结果表明,手术前铸造原因行为能力增加6-OHDA-lesioned动物(我们的未发表的观察)。我们正在探索GDNF可能增加,基本FGF, BDNF在动物被迫使用肢体受损。gydF4y2Ba
增加使用受损的前肢受伤后可能导致许多其他可能导致行为的改变和神经化学爱惜。例如,可能有神经递质水平的变化和/或受体密度,增加细胞外DA和/或单胺氧化酶(MAO)活动,或VMAT2水平变化。神经递质和受体的变化与行为和神经化学部分6-OHDA损伤后恢复。阻断谷氨酸活动第一周后的侮辱导致增加行为不对称和减少细胞外达(gydF4y2Ba艾米et al ., 1996gydF4y2Ba)。封锁D1 / D5受体在同一范式导致减少行为节约和减少DA恢复(gydF4y2Ba艾米et al ., 1997gydF4y2Ba)。此外,谷氨酸被发现扮演着重要的角色在我们以前的工作表现夸张的皮质损伤引起的强制使用。扭转这种夸张的NMDA受体拮抗剂(gydF4y2Ba嗯et al ., 1999gydF4y2Ba)。此外,垂直勘探缸与增加纹状体谷氨酸和其他刺激神经组织的氨基酸(gydF4y2Ba乏味的et al ., 1999gydF4y2Ba),铸造一个肢体完整的动物会导致慢性的减少谷氨酸在西半球的废弃的前肢(gydF4y2Ba嗯et al ., 1999gydF4y2Ba)。因此,神经递质水平变化在当前范式需要探索。gydF4y2Ba
特定的DA水平变化或毛浓度可能也很重要。增加细胞外达将采取行动与6-OHDA竞争通过高亲和性吸收DA,从而减少6-OHDA的影响。同样,增加毛活动被迫使用后会导致更快的分解的6-OHDA铸动物(gydF4y2BaSchallert和威尔科克斯,1985年gydF4y2Ba)。然而,我们相信这些可能介质在被迫使用的效果。6-OHDA非常迅速氧化,因此,强制使用的影响不太可能通过减少访问发生的神经毒素DA终端,因为动物的麻醉保持数小时后才注入,分为不同的组手术后2小时。此外,gydF4y2Ba詹森et al。(1995)gydF4y2Ba没有发现缺氧活动运动后的变化。gydF4y2Ba
最后,可想而知,增加使用可能会改变VMAT2函数或表达式。VMAT2被隔离多巴胺毒素像MPP +和多巴胺代谢产物(gydF4y2Ba米勒et al ., 1999 bgydF4y2Ba)。如果VMAT2还可以隔离6-OHDA,它可能会减弱氧化损伤。缺乏体育锻炼会阻止正常VMAT2活动,导致无法维持封存的有毒DA代谢物。这些可能是投机;确实没有证据表明锻炼可以改变VMAT2的表达或功能。gydF4y2Ba
强制使用的影响,我们发现可能令人惊讶,因为之前的实验表明,强制使用前翼受损导致大鼠皮层局灶性病变或不利影响缺血性损伤局限于感觉运动皮层(gydF4y2Ba科兹洛夫et al ., 1996gydF4y2Ba;gydF4y2Ba嗯et al ., 1998gydF4y2Ba;gydF4y2Ba科兹洛夫和Schallert, 1998年gydF4y2Ba;gydF4y2BaRisedal et al ., 1999gydF4y2Ba;gydF4y2Ba乏味的et al ., 2000gydF4y2Ba)。然而,有几个变量之间的不同我们之前的结果和我们目前的结果,如受伤的速度和中小学退行性的事件,以及损伤的位置。gydF4y2Ba
此外,有先例类似物理治疗的影响。例如,托布和同事已经表明,约束疗法,强制使用的卒中后肢体的影响,改善运动机能和诱发大脑可塑性的病人患有神经损伤gydF4y2Ba陶布et al ., 1999gydF4y2Ba;gydF4y2BaLiepert et al ., 2000gydF4y2Ba)。我们目前的研究结果表明,实施运动训练可能受益帕金森氏症患者一样深刻的方式出现在中风患者。在退化过程中,虚弱和疲劳是很常见的,鉴于目前的研究,可能导致黑DA神经元的损失。另一方面,体能训练旨在提高影响电动机系统的使用可能是一个兼职当前和未来的治疗有益。gydF4y2Ba
脚注gydF4y2Ba
这项工作是由美国国立卫生研究院的资助NS23979 (T.S.) NS19608 (M.J.Z.)和ES09248 (G.W.M.)。我们感谢桑德拉·卡斯特罗的技术援助,为有用的评论,阿曼达·史密斯博士和帕特兰德尔援助统计处理。gydF4y2Ba
信件应该寄给詹妮弗·l·蒂勒森,神经科学研究所330年meze大厅,德克萨斯大学奥斯汀,得克萨斯州78712。电子邮件:gydF4y2Ba蒂勒森在}{psy.utexas.edugydF4y2Ba。gydF4y2Ba
引用gydF4y2Ba
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