Dopamine (DA) receptor (D1 and D2-like receptors) agonists are known to affect expression levels of DA receptors. Rotigotine, a DA D2-like receptor agonist, has been developed for treating Parkinson’s disease (PD). However, its role in PD by acting through DA D2-like receptors has not been fully understood yet. The purpose of this study was to investigate neuroprotective effects of rotigotine through DA D2 and D3 receptors in 6-hydroxydopamine (6-OHDA) induced mouse model of PD. Expression level of tyrosine hydroxylase (TH) was examined using immunohistochemistry and Western blot analysis. Results revealed that unilateral injection of 6-OHDA into the midbrain caused significant loss of TH positive cells in the substantia nigra, whereas rotigotine inhibited such loss of TH cells in 6-OHDA-induced mouse model of PD. In vitro experiments demonstrated that rotigotine increased expression levels of TH against 6-OHDA-induced toxicity. The expression level of TH after treatment with L’741,626, a D2 receptor antagonist was decreased more than that after treatment with GR 103691, a D3 receptor antagonist. These results suggest that rotigotine can protect DA neurons against 6-OHDA induced toxicity and that the protective effect of rotigotine for DAergic neurons through a DA D2 receptor is stronger than that through a DA D3 receptor.

A neurotoxin, 6-hydroxydopamine (6-OHDA) has been widely used to create animal model for Parkinson's disease (PD). The present study was undertaken to examine whether depletion of brain dopamine (DA) stores with 6-OHDA can make alteration in the activities of the testicular steroidogenesis in adult rats. Young adult male rats (3 months old) were received a single dose of 6-OHDA (200 in 10 /animal) by intracerebroventricular (icv) injection, and sacrificed after two weeks. The mRNA levels of steroidogenesis-related enzymes were measured by qRT-PCRs. Serum testosterone levels were measured by radioimmunoassay. Single icv infusion of 6-OHDA significantly decreased the mRNA levels of CYP11A1 (control:6-OHDA group= AU, p<0.05), CYP17 (control:6-OHDA group= AU, p<0.05). There were no changes in the mRNA levels of -HSD (control:6-OHDA group= AU) and -HSD (control: 6-OHDA group= AU), though the levels tended to be decreased in the 6-OHDA treated group. Administration of 6-OHDA decreased significantly the mRNA level of StAR when compared to the level of saline-injected control animals (control:6-OHDA group= AU, p<0.05). Treatment with single dose of 6-OHDA remarkably lowered serum testosterone levels compared to the levels of control group (control:6-OHDA group=, p<0.05). Taken together with our previous study, the present study demonstrated that the activities of hypothalamus-pituitary-testis hormonal axis could be negatively affected by blockade of brain DA biosynthesis, and suggested the reduced reproductive potential might be resulted in the animals. More precise information on the testicular steroidogenic activities in PD patients and PD-like animals should be required prior to the generalization of the sex steroid hormone therapy to meet the highest standards for safety and efficacy.

6-hydroxydopamine (6-OHDA)은 dopamine 뉴런과 norepinephrine 뉴런을 사멸시키는 신경독소로서, 실험동물의 뇌에 직접 미세주입하여 Parkinson's disease (PD)와 유사한 증세를 야기하는 모델에 널리 사용된다. 그런데, 6-OHDA 주사후 뇌내 생식내분비 관련 유전자들의 활성을 조사한 연구는 매우 제한적이며, 더욱이 시상하부-뇌하수체-표적기관 조절 개념에서 하부 표적기관 (말초조직)에서의 활성조사는 이루어진 바가 거의 없다. 따라서 본 연구는 6-OHDA에 의한 PD 유도 흰쥐 모델을 사용하여 정소와 부신의 활성 변화를 조사하고 비교하였다. 수컷 흰쥐 (3 month)에 6-OHDA (200 ㎍ in 10 ㎕ of saline/animal)을 좌측 제3뇌실에 주입하고 2주 후 희생시켰다. 시상하부-뇌하수체-정소 호르몬 축 (생식)과 시상하부-뇌하수체-부신 호르몬 축 (스트레스)의 유전자 활성과 혈중 testosterone과 coticosterone 수준을 측정하였다. 생식관련 유전자 발현의 경우, 6-OHDA 주사에 의해 시상하부에서의 KiSS-1, GPR 54, GnRH, 뇌하수체에서의 common α, LHβ, FSHβ subunit, 정소에서의 StAR, CYP11A1, CYP17A1 mRNA 수준이 모두 유의하게 감소하였으며, 혈중 testosterone 수준도 유의하게 감소하여 생식기능의 저하를 시사하였다. 스트레스 관련 유전자 발현의 경우, 6-OHDA 주사에 의해 시상하부에서의 TH, CRH, 뇌하수체에서의 ACTH mRNA 수준은 유의하게 낮았으나, 부신 수질의 catecholamine 합성 효소들인 TH와 PNMT mRNA 수준은 오히려 유의하게 증가하였고, 부신 피질의 스테로이드 합성 관련 유전자들인 StAR, CYP11A1, 3β-HSD, CYP11B1 mRNA 수준 역시 유의하게 증가하였다. 혈중 corticosterone 수준은 증가하는 경향을 보였으나 유의성은 없었다. 이 결과는 정소와 부신 (피질)의 스테로이드 합성 기구들이 중추신경에서의 catecholamine 결핍에 상반된 반응을 나타냄을 보여준 것으로, 6-OHDA 주사 모델이 PD의 진행과 말초조직들의 기능 변화에 대한 이해를 증진시키는데 도움이 될 것으로 사료된다.

6-hydroxydopamine(6-OHDA)는 파킨슨 질환 동물 모델의 제조에 널리 사용되는 신경독소로 도파민성 뉴런에 대한 특이적인 독성을 나타낸다. 도파민 신호는 중추신경계의 광범위한 영역에서 생리 기능을 조절하는데, 이에 따라 파킨슨병 환자와 6-OHDA를 처리한 동물들의 신경내분비 활성에 극심한 변화가 있을 것으로 예상할 수 있다. 하지만 6-OHDA 주사 모델에서 시상하부-뇌하수체 신경내분비 회로에 관한 연구들은 전무한 실정이다. 본 연구는