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帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是一种常见的神经退行性疾病,其主要的病理学特征之一是多巴胺能神经元的选择性退变。多巴胺（Dopamine,DA）的自身代谢过程的产物会对神经元产生损伤作用,例如过氧化氢、羟基自由基以及一些醌类化合物等。研究表明铁的异常沉积可能导致多巴胺能神经元的死亡,铁和DA是一对毒性组合,DA代谢过程产生的H2O2可以和Fe（II）发生Fenton反应生成羟基自由基,导致DNA加合物的合成、脂质过氧化、质膜完整性的丢失以及凋亡等。多巴胺转运蛋白（Dopamine transporter,DAT）和单胺囊泡转运蛋白-2（Vesicular monoamine transporter-2,VMAT-2）是负责DA转运的两种重要蛋白。VMAT-2将突触前神经元合成的DA摄取到突触囊泡中,进而释放到突触间隙,作用于相应的受体;DAT则将突触间隙中的DA重摄取到突触前神经元,VMAT-2和DAT共同维持着DA在突触前神经元和突触间隙的含量处于稳定的状态。研究表明在PD病人黒质纹状体系统中,DAT和VMAT-2蛋白表达均出现显著降低,且PD病人离体囊泡DA摄取能力下降约87%。PD病人和PD动物模型中均发现铁在黒质致密部（Substantia nigra pars compacta,SNpc）的沉积,同时DAT和VMAT-2表达也出现显著降低。在N2a神经细胞模型上,去铁胺（Deferoxamine,DFO）被证实可以引起DAT mRNA的稳定性下降和促进膜的内吞作用,降低DAT在细胞膜上的表达,表明细胞内的铁含量可能会影响DAT蛋白的表达。然而细胞内铁超载对DAT和VMAT-2表达的影响尚无研究报道。本研究在葡聚糖铁（Dextran iron）腹腔注射Wistar大鼠模型中观察嗅球（Olfactory bulbs,OB）、黒质（Substantia nigra,SN）和纹状体（Striatum,Str）中DAT和VMAT-2蛋白表达的变化,在高铁饮食C57BL/6小鼠模型中观察黒质、纹状体中DAT和VMAT-2蛋白表达的变化。在PC12多巴胺能细胞模型中探究细胞内铁水平对DAT和VMAT-2 mRNA和蛋白表达的影响,并观察细胞内铁超载和DA对细胞存活率和活性氧物质（Reactive oxygen species,ROS）生成的影响。主要研究结果如下:1.Wistar大鼠腹腔注射葡聚糖铁和生理盐水1-4周后,采用蛋白免疫印迹法检测OB、SN和Str中DAT和VMAT-2蛋白表达的变化。结果显示,与对照组相比,大鼠OB中DAT和VMAT-2蛋白第1周时表达水平分别降低29.05%和26.42%（P<0.001,P<0.001）,第2周时,VMAT-2和DAT蛋白表达的比值降低21.78%（P<0.05）,差异具有统计学意义,其它时间组蛋白表达未发生明显改变。SN中DAT和VMAT-2蛋白在各时间组未发生明显变化,且两者之间的比值也未发生明显改变。Str中第2周时VMAT-2蛋白表达水平降低32.44%（P<0.01）,差异具有统计学意义,VMAT-2与DAT蛋白表达的比值降低28.22%（P<0.01）,第4周时VMAT-2与DAT蛋白表达的比值降低18.78%（P<0.05）,差异具有统计学意义,其它时间组蛋白未发生明显改变。2.Wistar大鼠腹腔注射葡聚糖铁和生理盐水1-4周后,与对照组比较,大鼠注射葡聚糖铁第2周时Str二羟基苯乙酸（Dihydroxyphenylacetic acid,DOPAC）含量降低38.89%（P<0.05）,差异具有统计学意义,其它时间DOPAC含量未出现明显改变,DA和高香草酸（Homo vanillic acid,HVA）含量在1-4周时间内未发生明显改变。3.C57BL/6小鼠喂食质量分数3%的羰基铁粉鼠粮两周后,与对照组相比,SN中DAT蛋白表达增加34.66%（P<0.001）,差异具有统计学意义,VMAT-2蛋白表达未发生明显改变;高铁饮食一个月后Str区VMAT-2蛋白表达水平降低23.56%（P<0.001）,差异具有统计学意义,DAT蛋白表达未发生明显改变。4.枸橼酸铁胺（Ferric ammonium citrate,FAC）、DFO和DA处理PC12细胞24 h后,与对照组比较,FAC处理组和DA处理组Ferritin蛋白表达分别增加4.33倍（P<0.001）和79.84%（P<0.01）,DFO处理组Ferritin蛋白表达降低36.66%（P<0.05）,差异具有统计学意义。5.FAC、DFO和DA处理PC12细胞24 h后,与对照组比较,DFO处理组组DAT mRNA表达水平下降21.62%（P<0.05）,差异具有统计学意义,FAC处理组和DA处理组DAT mRNA表达水平未出现明显改变;FAC、DFO和DA处理后VMAT-2mRNA表达水平未出现明显改变。FAC处理组DAT蛋白表达增加32.66%（P<0.001）,VMAT-2蛋白表达下降31.92%（P<0.01）,差异具有统计学意义;DFO处理组DAT蛋白表达未出现明显改变,VMAT-2蛋白表达增加22.72%（P<0.01）,差异具有统计学意义;DA处理组DAT蛋白表达下降11.72%（P<0.01）,差异具有统计学意义,VMAT-2蛋白表达未出现明显改变。6.CCK-8实验结果显示,与对照组相比,100μmol/L FAC分别处理PC12细胞4 h和24 h后,使细胞存活率分别降低38.17%（P<0.001）和45.71%（P<0.001）,100μmol/L DA处理PC12细胞24 h后使细胞存活率增加30.09%（P<0.001）,差异具有统计学意义,FAC（4 h）+DA（24 h）组细胞存活率与对照组相比无明显变化。流式细胞仪检测细胞内ROS水平结果显示,与对照组相比,FAC（4 h）和FAC（24h）组细胞内ROS水平分别增加80.37%（P<0.05）和72.96%（P<0.01）,DA（24 h）组细胞内ROS水平下降50.73%（P<0.05）,差异具有统计学意义,FAC（4 h）+DA（24 h）组细胞内ROS水平与对照组相比差异无统计学意义。VMAT-2的可逆性抑制剂TBZ（24 h）与对照组相比细胞内ROS水平无明显改变,对FAC组ROS水平增加和DA组ROS水平降低均无影响。以上结果表明,腹腔注射葡聚糖铁大鼠模型中1周时OB中DAT和VMAT-2蛋白表达显著下降,2周时Str中VMAT-2蛋白表达显著下降,但SN中DAT和VMAT-2蛋白表达未发生明显改变,Str中DA的含量也未发生明显改变。在高铁饮食小鼠模型中2周时SN中DAT蛋白表达显著升高,1个月时Str中VMAT-2蛋白表达显著下降。这些结果提示在体情况下外周铁超载对DAT和VMAT-2蛋白的表达调控仍值得进一步探索。在PC12多巴胺能细胞系中,铁超载可诱导DAT表达增加和VMAT-2表达降低,铁螯合剂（DFO）可诱导VMAT-2蛋白表达增加,提示细胞内铁水平可调控二者的表达。FAC诱导的细胞存活率下降和ROS水平增加,可被DA共同处理完全阻断,表明FAC和DA的协同处理对细胞具有一定的保护作用,这可能与铁和DA之间的螯合作用有关。本实验在动物模型和细胞模型上探讨了铁超载对DAT和VMAT-2表达的影响,以及在细胞上与DA共同影响细胞内ROS水平。研究结果将有助于以探讨明确细胞内铁水平增加对DA代谢的调控作用,为研究PD铁沉积和DA代谢关系的研究提供了实验基础。