聚多巴胺納米顆粒對6-OHDA誘導的帕金森病小鼠運動行為影響

[關鍵詞] 帕金森病；多功能納米顆粒；羥多巴胺；運動活動；小鼠[中圖分類號]R338.2；R742.5 [文獻標志碼］A [文章編號] 2096-5532（2025）03-0341-04doi：10.11712/jms.2096-5532.2025.61.085 [開放科學（資源服務）標識碼（OSID）][網絡出版]https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.R.20250716.1047.008; 2025-07-1615：09：52

Effectof polydopaminenanoparticlesonthemotorbehaviorof micewithParkinson’sdiseaseinducedby6-hydroxydopamine ZHANG Jing，SHI Yaying，ZHAO Di，XIE Junxia，SHI Limin （DepartmentofPhysiologyand Pathophysiology，School ofBasic Medicine，Qingdao University，Qingdao 266071，China）

[Abstract]ObjectiveToinvestigate theeffectof polydopamine nanoparticles（PDANPs）onthe motor behaviorof mice with Parkinson’s disease（PD）inducedby6-hydroxydopamine（6-OHDA）.MethodsMaleC57BL/6 mice，aged8 weks，were selectedas experimentalanimalsand weredivided intoControl group，PDANPstreatmentgroup（PDA group），modelgroup（6- OHDA group），and combined treatment group（6-OHDA + PDA group）. The stereotactic injection technique was used to inject 2 μL of working solution intothecorpus striatum.Aftertwo weeks，the open field test，therotarod test，andthe pole test were usedto assessthe motor behaviorof mice.ResultsCompared with theControl group，the6-OHDA group hada significant reduction in total distance in the open field test （F=14.180，q=8.855，Plt;0.001） ，significant increases in the time to turn around and the time from the top to the bottom of the pole in the pole test （F=22.090，6.912，q=10.960，5.865，Plt;0.01） ，and a significant reduction in the latency on the rotarod in the rotarod test （F=8.635，q=6.628，Plt;0.001） .Compared with the 6-OHDA group，the 6-OHDA+PDA group had a significant increase in total distance in the open field test （q=5.821，Plt;0.05） ，significant reductions in the time to turn around and the time from the top to the bottom of the pole in the pole test （q=7.232，4.192，Plt; 0.05），and a significant increase in the latency on the rotarod in the rotarod test ?q=4.764，Plt;0.05） .ConclusionPDA NPs treatmentcan aleviate 6-OHDA-induced motor behavioral damage in mice and improve spontaneous movementand coordination disorders in mice.

[Key words]Parkinson disease；multifunctional nanoparticles；oxidopamine；motor activity；mice

帕金森病（PD）是第二常見的神經退行性疾病，其主要的病理改變是中腦黑質多巴胺（DA）能神經元漸進性的變性死亡[2]。PD的發病原因眾多，神經炎癥、氧化應激、線粒體功能障礙等都被認為是PD的致病因素[3-4]。而臨床上PD病人常出現運動障礙，如運動遲緩、姿勢不穩等[5]，對病人的生活造成嚴重影響[6-7]。目前常用的治療藥物左旋多巴（L-DOPA）雖在PD中起到外源性補充DA的作用[8]，但長期使用會引起不自主運動[9]。因此，研發新型的神經保護藥物用于PD治療是必要的。聚多巴胺納米顆粒（PDANPs）具備優異的生物相容性，有清除氧自由基、減輕炎癥反應等功能[10-12]，并已被用于神經退行性疾病的治療[13]。研究表明，PDANPs因其黏附性，在PD的治療過程中作為遞送L-DOPA的載體或負載硒化合物發揮作用[14-15]。本研究聚焦PDANPs自身功能，應用神經毒素6-羥基多巴胺（6-OHDA）制備PD小鼠模型，探究PDANPs是否影響小鼠的運動行為。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及試劑

本研究選用SPF級、雄性 C57BL/6 小鼠作為實驗動物。于江蘇集萃藥康生物科技有限公司購入7周齡小鼠后，在恒溫恒濕、可自由攝食飲水、 12h/ 12h 晝夜循環光照的清潔環境中繼續飼養1周，待小鼠體質量 gt;20g 后用于實驗。鹽酸地昔帕明和6-OHDA均購自美國 Sigma公司。PDANPs由本實驗室自制，用鹽酸多巴胺與NaOH在 50°C 反應5h 制備而成。

1.2 實驗動物分組及處理

小鼠隨機分為對照組（Control組）、單純PDANPs處理組（PDA組）、模型組（6-OHDA組）和共處理組 （6-OHDA+PDA 組），每組8只。小鼠腹腔注射 25mg/kg 鹽酸地昔帕明溶液 30min 后，使用異氟烷維持小鼠麻醉狀態，并將其固定于立體定位儀上，調整耳桿，使鼠腦處于水平高度，確定定位位置（紋狀體位置為前兇前 0.4mm ，旁開 ±1.8mm 深度一 3.5mm ）后進行開顱手術。使用玻璃微電極注射泵將 2μL 相應的工作液緩慢注射到紋狀體區域，Control組注射生理鹽水，PDA組注射PDANPs，6-OHDA組注射6-OHDA 溶液， 6-OHDA+ PDA組注射6-OHDA和PDANPs的混合液。造模完成后Control組和PDA組各剩余8只小鼠，6-OHDA組和 6-OHDA+PDA 組各剩余6只小鼠，用于后續實驗及統計。

1.3 曠場實驗

將高速相機放置在 27cm×27cm×35cm 大小開放盒子的上方，通過相機記錄小鼠在曠場中的運動軌跡，設定時間為 1min 的適應期和 10min 的自由探索期，并自動上傳至Smartv3.0系統統計小鼠的運動數據，箱體清潔晾干后繼續下一只小鼠的檢測。本研究分析小鼠的運動總距離。

1.4 爬桿實驗

爬桿設備由一根垂直于地面放置的約 50cm 長（直徑 1cm ）的桿和桿頂部存在的圓球構成。實驗前1d進行訓練使小鼠能夠轉頭和下桿。在正式實驗時，通過視頻記錄小鼠爬下桿的全過程，分析轉頭時間和從桿頂部到底部所使用的時間，每只小鼠檢測3次，計算平均值。

1.5 轉棒實驗

使用可編程加速設備（MedAssociates，美國），轉速設定為 4～40r/min ，時間為 0～300 s，當小鼠在轉棒上掉落觸發底部壓力檢測系統后停止計時。實驗開始后，系統自動記錄小鼠在棒上的停留時間和掉落時設備旋轉速度。 后進行第2次測量，取兩次測量停留時間數據的平均值。

1.6 統計學方法

采用SPSS、GraphPadPrism6.O軟件進行統計學分析。所有計量資料數據均以 x±s 表示，多組均數比較使用單因素方差分析。 Plt;0.05 表示差異具有統計學意義。

2結果

2.1 PDANPs對PD小鼠曠場實驗行為學指標的 影響

各組小鼠在曠場中的移動總距離比較差異具有統計學意義 （F=14.180，Plt;0.001） 。與Control組相比，6-OHDA組小鼠在曠場中的運動總距離減少（q=8.855，Plt;0.001） ，而 6-OHDA+PDA 組小鼠與6-OHDA組相比有恢復，表現為運動總距離增加0 ?q=5.821，Plt;0.05） 。見表1。

2.2PDANPs對PD小鼠轉棒實驗行為學指標的 影響

各組小鼠在棒上的停留時間比較差異具有統計學意義（ Δ^′F=8.635，Plt;0.001） 。與Control組小鼠相比，6-OHDA組小鼠在棒上的停留時間減少（ ?_q= 6.628，Plt;0.001） ，而 6-OHDA+PDA 組小鼠與6-OHDA組相比有恢復，表現為在轉棒上的停留時間增加 （q=4.764，Plt;0.05） 。見表1。

2.3PDANPs對PD小鼠爬桿實驗行為學指標的 影響

各組小鼠爬桿實驗中轉頭時間和從桿頂到桿底的時間比較差異均具有統計學意義（ ?F=22.090 、6.912，Plt;0.01） 。與Control組相比，6-OHDA組小鼠在桿上的轉頭時間和從桿頂部到底部的時間增加 （q=10.960，5.865，Plt;0.01） ，而6-OHDA + PDA組小鼠與6-OHDA組相比爬桿實驗的數據均有不同程度的恢復，表現為在桿上的轉頭時間和從桿頂部到底部的時間減少 （q=7.232，4.192，Plt;0.05） 。見表2。

表14組小鼠曠場實驗和轉棒實驗行為學指標的比較（x±s）

注：組間比較， F=14.180，8.635，Plt;0.001 。與Control組比較， ^*Plt;0.001 ;與6-OHDA組比較， ^?Plt;0.05 。

表24組小鼠爬桿實驗行為學指標的比較

注：組間比較， F=22.090，6.912，Plt;0.01 。與Control組比較， ;與6-OHDA組相比較， ^?Plt;0.05 。

3討論

聚多巴胺（PDA）最早發現于貽貝的黏附蛋白中，具有優異的黏附特性和生物相容性。PDA本質為天然黑色素類似物，與真黑色素結構相似[16]，具有良好的光熱轉化能力[12]。JU等[11]首創以鹽酸多巴胺和NaOH于溶液中自氧化聚合 5h 的方式來合成PDANPs。通過人工合成的PDANPs不僅具有PDA本身優異的生物相容性和低中樞神經毒性[17]，同時因其化學結構中含有大量的兒茶酚基團[11，18]，還可以通過氧化還原反應清除活性氧（ROS），降低氧化性損傷。研究表明，PDANPs在治療顳下頜關節骨關節炎中表現出ROS清除能力，歸因于兒茶酚基團具有強還原性[19]。而PDA NPs優異的ROS清除能力提示其具有改善PD發病機制的潛在作用。

考慮到PDANPs能夠在生物體內穩定發揮作用，本研究沿用JU等[1的方法，合成并選用粒徑為150nm 的PDANPs進行實驗。研究證明，PDANPs處理細胞 ⁴h 后[20]，通過胞吞的跨膜運輸途徑，進入細胞的溶酶體，確保其能夠參與調節細胞代謝相關的各種分子途徑發揮作用。

6-OHDA是一種神經毒素，可以選擇性地殺死DA能神經元，其化學本質是一類DA羥基化衍生物，可以通過DA轉運體進入細胞，破壞細胞內的線粒體，引起氧化應激損傷。而本實驗室在前期工作中已經證實，小鼠單側紋狀體區域注射 2g/L 的6-OHDA會造成小鼠運動行為學功能障礙（包括曠場、爬桿、轉棒、平衡木、步態等運動行為），同時會造成損傷側黑質紋狀體系統DA含量顯著減少[21]因此，本研究沿用前期方法，將 2g/L 的6-OHDA注射到小鼠的紋狀體區域進行小鼠運動行為學障礙模型的制備。

PDANPs最初因其出色的黏附能力作為藥物載體常用的材料[22]，在有關PD的治療中作為藥物遞送的載體靶向遞送L-DOPA可以提高L-DOPA的利用率，同時緩解PD小鼠血液中L-DOPA過量引起的運動障礙[14]。本實驗研究可以佐證，在單純PDANPs處理后不影響小鼠運動行為的前提下，PDANPs可以緩解6-OHDA誘導的PD模型小鼠運動行為學障礙（包括曠場、爬桿、轉棒行為學等）。6-OHDA處理后，小鼠曠場實驗表現為運動總距離明顯下降，爬桿實驗表現為在桿上的轉頭時間、從桿頂部到底部的時間延長，轉棒實驗表現為在轉棒上的停留時間減少，而PDANPs處理明顯改善了6-OHDA誘導的PD模型小鼠的運動行為學障礙。

然而對于以上實驗現象及結論與PD疾病的內在相關機制仍需要繼續研究，6-OHDA常單側注射，導致偏側旋轉，臨床上常用于篩選潛在的神經保護性藥物[23]。6-OHDA通過黑質-紋狀體通路到達黑質DA能神經元，通過DA轉運蛋白DAT被吸收到DA神經元中，并通過產生過量自由基（超出自身可調節范圍），引起氧化應激、線粒體功能障礙，導致不可逆的DA細胞死亡，黑質DA能神經元變性死亡，會導致基底神經核神經元活動異常[24]，而基底神經核具有重要的運動調節功能[25]。多項研究表明，PDANPs富含兒茶酚基團，具有優異的ROS清除能力，能夠抗氧化應激，提示PDANPs能夠明顯改善6-OHDA誘導的PD模型小鼠運動行為學障礙與其抗氧化應激的能力相關。

綜上所述，本研究初步證實了PDANPs能夠緩解6-OHDA誘導的PD模型小鼠運動行為學障礙，揭示了PDANPs對黑質紋狀體系統的保護作用，后續實驗將針對性地探索PDANPs的抗氧化

應激特性與PD發病機制之間的聯系。

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（本文編輯 王雪婧）