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帕金森病（PD）是一种以进行性运动功能障碍为特征的中枢神经系统退行性疾病。黑质纹状体多巴胺能（DA）通路的激活不足和皮质-纹状体谷氨酸能（Glu）通路的过度活跃被认为是帕金森病基底神经节输出异常的主要原因。 纹状体中棘神经元（MSNs）功能异常导致基底神经节兴奋-抑制失衡，是帕金森病（PD）的重要致病因素。而最近研究发现运动可通过神经保护和神经修复作用改善基底神经节的功能障碍，这可能与表达多巴胺2型受体MSNs（D2-MSNs）的功能改变有关。 在此背景下，2022年12月，北京师范大学刘晓莉课题组在Frontiers in Aging Neuroscience发文揭示了体育锻炼通过抑制D2-MSNs的sEPSC改善提高帕金森小鼠的运动能力。
首先，课题组采用了注射6-羟多巴胺 (6-OHDA)至纹状体脑区的帕金森小鼠模型（雄性D2-Cre小鼠）。并将实验小鼠分为对照组、帕金森模型组（PD）和进行体育锻炼（匀速跑：16米/min，40分钟/天，每周5天，连续4周）的帕金森模型组（PD + Ex）。 免疫组化结果显示，对照组双侧纹状体th阳性纤维均匀、致密、对称。PD组和PD + Ex组纹状体th阳性纤维丢失，且双侧不对称；PD组纹状体损伤侧和未损伤侧th阳性纤维的比例明显低于对照组。共聚焦扫描结果显示，D2- MSNs在激发光下发出明显的绿色荧光。
对D2-MSNs的膜片钳记录结果显示：PD组小鼠sEPSC（自发的兴奋性突触后电流）频率和振幅都显著升高，其PPR比率下降，而体育锻炼改善了sEPSC和PPR比率的异常变化。这些结果表明：体育锻炼可以在一定程度上修复帕金森小鼠的突触前递质传递系统的功能异常。
Western blot结果显示，与对照组相比，PD组的D2R蛋白表达水平明显下调，而与PD组相比，PD + Ex组纹状体中D2R蛋白的表达水平明显上调，但仍显著低于对照组。这些结果暗示体育锻炼可能通过上调D2R蛋白的表达改善帕金森小鼠的突触前递质传递系统的功能异常。
最后，课题组对小鼠的运动能力进行评估，旷场测试结果显示：PD小鼠在旷场中移动距离显著下降（其快速移动占比减少，静息状态占比增加），而锻炼后的PD鼠移动距离相对提高，且光遗传抑制D2-MSNs也能提高PD小鼠的运动距离（主要提高其快速移动占比）。这些结果表明：体育锻炼可能是通过抑制纹状体D2-MSNs改善帕金森小鼠的运动能力。
综上所述，本文主要通过电生理和光遗传技术结合行为学方法揭示了跑步运动通过抑制D2-MSNs的兴奋性突触输入进一步抑制D2-MSNs的sEPSCs，进而改善了帕金森小鼠的运动功能障碍。此外，多巴胺2型受体可能参与了上述过程，其在运动过程中发挥的作用有待进一步探索。  https:///10.3389/fnagi.2022.1001256 |
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