Hình ảnh phân tử về cái chết tế bào trong một mô hình thực nghiệm của bệnh Parkinson với peptide nhắm mục tiêu apoptosis mới

Molecular Imaging and Biology - Tập 14 - Trang 147-155 - 2011
Min-Jeong Lee1,2, Kai Wang3,4,5, In-San Kim3,4, Byung-Heon Lee3,4, Hyung Soo Han1,2
1Department of Physiology, Kyungpook National University School of Medicine, Daegu, Republic of Korea
2Brain Science & Engineering Institute, Kyungpook National University School of Medicine, Daegu, Republic of Korea
3Department of Biochemistry and Cell Biology, Kyungpook National University, School of Medicine, Daegu, Republic of Korea
4Cell & Matrix Research Institute, Kyungpook National University School of Medicine, Daegu, Republic of Korea
5Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Kyungpook National University, School of Medicine, Daegu, Republic of Korea

Tóm tắt

Chúng tôi đã sử dụng một peptide nhắm mục tiêu apoptosis mới gọi là ApoPep-1 để đánh giá xem ApoPep-1 có thể được sử dụng như một chỉ số chẩn đoán trong mô hình bệnh Parkinson (PD) hay không. 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) được tiêm cho chuột để tạo ra mô hình bệnh PD. ApoPep-1 gắn Cy7.5 được tiêm tĩnh mạch và hình ảnh quang học được thu thập ở tuần thứ 1, 2 và 3 sau khi điều trị MPTP. Nghiên cứu miễn dịch mô học được thực hiện với các lát não. Tín hiệu ApoPep-1 gia tăng đã được quan sát thấy trong não của chuột được điều trị bằng MPTP thông qua các nghiên cứu hình ảnh in vivo và ex vivo. Với việc đánh giá mô học, tín hiệu ApoPep-1 cho thấy một sự tương quan mạnh mẽ với sự mất mát của các neuron dopaminergic hoặc sự gia tăng của các tế bào apoptotic. Hơn nữa, tác động bảo vệ thần kinh của amantadine trong mô hình MPTP đã được đánh giá hiệu quả thông qua hình ảnh quang học của ApoPep-1. Chúng tôi kết luận rằng ApoPep-1 là thiết bị phát hiện hiệu quả cho hình ảnh apoptosis trong mô hình MPTP và có thể được áp dụng trong các bệnh não có liên quan đến apoptosis.

Từ khóa

#bệnh Parkinson #apoptosis #peptide nhắm mục tiêu #hình ảnh quang học #neuron dopaminergic

Tài liệu tham khảo

von Bohlen Und Halbach O (2005) Modeling neurodegenerative diseases in vivo review. Neurodegener Dis 2(6):313–320 George JL, Mok S, Moses D et al (2009) Targeting the progression of Parkinson’s disease. Curr Neuropharmacol 7(1):9–36 Naoi M, Maruyama W, Yi H et al (2009) Mitochondria in neurodegenerative disorders: regulation of the redox state and death signaling leading to neuronal death and survival. J Neural Transm 116(11):1371–1381 Winklhofer KF, Haass C (2010) Mitochondrial dysfunction in Parkinson’s disease. Biochim Biophys Acta 1802(1):29–44 Levy OA, Malagelada C, Greene LA (2009) Cell death pathways in Parkinson’s disease: proximal triggers, distal effectors, and final steps. Apoptosis 14(4):478–500 Tatton WG, Chalmers-Redman R, Brown D, Tatton N (2003) Apoptosis in Parkinson’s disease: signals for neuronal degradation. Ann Neurol 53(Suppl 3):S61–S70, discussion S70–72 Tait JF (2008) Imaging of apoptosis. J Nucl Med 49(10):1573–1576 Smith G, Nguyen QD, Aboagye EO (2009) Translational imaging of apoptosis. Anticancer Agents Med Chem 9(9):958–967 Blankenberg FG (2008) In vivo detection of apoptosis. J Nucl Med 49(Suppl 2):81S–95S De Saint-Hubert M, Prinsen K, Mortelmans L, Verbruggen A, Mottaghy FM (2009) Molecular imaging of cell death. Methods 48(2):178–187 Fischer K, Voelkl S, Berger J et al (2006) Antigen recognition induces phosphatidylserine exposure on the cell surface of human CD8+ T cells. Blood 108(13):4094–4101 Smrz D, Draberova L, Draber P (2007) Non-apoptotic phosphatidylserine externalization induced by engagement of glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins. J Biol Chem 282(14):10487–10497 Wang K, Purushotham S, Lee JY et al (2010) In vivo imaging of tumor apoptosis using histone H1-targeting peptide. J Control Release 148(3):283–291 Dauer W, Przedborski S (2003) Parkinson’s disease: mechanisms and models. Neuron 39(6):889–909 Schapira AH (2010) Complex I: inhibitors, inhibition and neurodegeneration. Exp Neurol 224(2):331–335 Bredesen DE, Rao RV, Mehlen P (2006) Cell death in the nervous system. Nature 443(7113):796–802 Jenner P, Olanow CW (2006) The pathogenesis of cell death in Parkinson’s disease. Neurology 66(10 Suppl 4):S24–S36 Liang CL, Wang TT, Luby-Phelps K, German DC (2007) Mitochondria mass is low in mouse substantia nigra dopamine neurons: implications for Parkinson’s disease. Exp Neurol 203(2):370–380 Hirsch EC, Hunot S (2009) Neuroinflammation in Parkinson’s disease: a target for neuroprotection? Lancet Neurol 8(4):382–397 Novikova L, Garris BL, Garris DR, Lau YS (2006) Early signs of neuronal apoptosis in the substantia nigra pars compacta of the progressive neurodegenerative mouse 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine/probenecid model of Parkinson’s disease. Neuroscience 140(1):67–76 Ruiz-Vela A, Korsmeyer SJ (2007) Proapoptotic histone H1.2 induces CASP-3 and -7 activation by forming a protein complex with CYT c, APAF-1 and CASP-9. FEBS Lett 581(18):3422–3428 Ohsawa S, Hamada S, Yoshida H, Miura M (2008) Caspase-mediated changes in histone H1 in early apoptosis: prolonged caspase activation in developing olfactory sensory neurons. Cell Death Differ 15(9):1429–1439 Reis J, John D, Heimeroth A et al (2006) Modulation of human motor cortex excitability by single doses of amantadine. Neuropsychopharmacology 31(12):2758–2766