动物模型,帕金森病 中国实验动物信息网 2020-08-11 752

　　1.消耗单胺神经递质以创建PD模型

　　（1）利血平模型

　　利血平是一种生物碱，不可逆地阻止单胺在胶囊中的运输会消耗中央和周边单胺，从而影响细胞内囊泡单胺的循环利用，并在1950年代用于创建大鼠PD模型。它是。将利血平注射到啮齿动物中会阻断被包封的DA，5-HT和去甲肾上腺素（NA），后者在细胞质中被分解以迅速降低单胺水平并产生肌肉。 PD僵硬等症状。方法准备方法：使用雄性Wistar大鼠，腹膜内注射恒定剂量的利血平可导致骨骼肌僵硬，震颤和异常姿势。创建模型很容易。对人类的*大贡献是揭示了左旋多巴（L-多巴）可用作治疗PD的潜在药物。缺点是PD的症状只能在短时间内模拟，而不能完全重现PD的自发病理变化。甲基苯丙胺模型苯丙胺类药物是一类成瘾性神经兴奋剂，可增强DA的释放。高剂量应用包括啮齿动物和非人类灵长类动物的神经。与利血平相似，毒性可导致DA神经元的DA耗竭，对黑质神经元几乎没有影响。嗯Boylian和其他研究表明，该药物可以通过DA转运蛋白吸收到细胞中，而兴奋性氨基酸受体拮抗剂MK.801可以阻止其毒性作用。在体外实验中，能量代谢受损，氧化应激和兴奋性氨基酸均与其毒性作用有关。制备方法：成年大鼠每天一次皮下注射体重10-25 mg/kg的甲基苯丙胺，连续4天。药物治疗后可能会暂时发生过度活动，然后下降。四到五天后，出现“幻影状”行为，毛皮摇曳，舔ing和咬人。一周后，我们发现黑质和纹状体中酪氨酸羟化酶（TH）的活性降低，DA的含量降低，但黑质中DA神经元的丢失尚不清楚。该模型易于创建，是急性损伤模型，症状的持续时间和稳定性尚不理想，并且PD中没有典型的组织病理学变化。它主要用于研究PD多巴胺耗竭后的纹状体生理和生化变化，也可以用于神经保护研究。

　　2.建立PD模型的神经毒素

　　PD患者的脑部研究抑制了氧化应激期间线粒体I的功能，可能是黑质DA神经变性的重要组成部分它表明有。对MPTP，6-羟基多巴胺（6-OHDA）和鱼藤酮的研究为探索多巴胺神经元死亡的分子机制提供了希望。 MPTP于1982年在一组由药物成瘾引起的亚急性重度帕金森氏病患者中发现。此症状是由服用某些药物的人引起的，这些药物包含与合成吗啡相似的结构。该药物在加工过程中被一些副产物MPTP污染，这非常亲脂，可以穿过血脑屏障。胶质细胞单胺氧化酶可以将MPTP转化为1-甲基-4-苯基吡啶（MPP +）。它被DA转运蛋白吸收并积累在DA神经元中。缺少这种转运蛋白的小鼠可以避免由于MPTP毒性而造成的损害。吸收的MPP +富含线粒体，并抑制线粒体电子传输链中复合物I的功能，从而减少ATP的产生并产生活性氧自由基，从而诱导DA神经元凋亡。 ..有趣的是，MPTP甚至可以杀死具有中枢神经系统的一些*低水平的无脊椎动物，例如扁虫和三叉神经元。这表明MPTP对无脊椎动物和灵长类动物具有神经毒性。因此，在人类，猴子和狒狒等灵长类动物中，MPTP会引起不可逆的严重帕金森氏病症状，无法与散发的PD区别开来。这包括黑质中DA神经元的变性，以及微内含物的出现，例如嗜酸性粒细胞内含物和α-突触核蛋白聚合物（不是典型的路易体）。这些微夹杂物在电子显微镜下观察。它由密集的颗粒状核和周围的辐射丝组成。用MPTP处理的灵长类动物对左旋多巴（L-3,4 dihydroxydopa）和其他DA受体激动剂的反应更好。但是，使用MPTP毒素创建PD模型的主要缺点是PD是一种慢性疾病，而MPTP会导致急性或亚急性病因。在灵长类动物中以各种剂量水平长期施用MPTP已显示出引起帕金森氏病缓慢进展的症状。纹状体多巴胺纤维的丢失不均匀，表明在黑质中选择了DA。  6-OHDA是用于创建帕金森氏病动物模型的另一种药物。*常用的方法是从一侧将6-OHDA注入黑质或前脑中央区。这会导致DA神经元细胞在短时间内迅速死亡。这类似于急性MPTP模型。另一种6-OHDA模型将此毒素直接注射到纹状体中，引起黑质神经元变性。该方法已用于模拟PD的慢性病程，因为它可以在4周内缓慢破坏某些神经元。将 6-OHDA注入黑质后，这些药物选择性地在DA神经元中蓄积，从而引起毒性作用。该过程可以通过产生自由基来完成。 6-OHDA在大鼠，小鼠，猫和灵长类动物中是一种高效的有毒物质，被广泛用于创建单侧损伤模型。可通过苯丙胺和脱水吗啡给药引起的旋转运动来评估大鼠中广泛的DA消耗。该模型的主要优点是它可以测量运动（旋转）的减少。因此，该模型对于观察药物是否对多巴胺及其受体有效的药理研究非常有用。鱼藤酮是来自某些特殊植物根的天然杀虫剂，是线粒体复合物I的高亲和力特异性抑制剂。 Betarbet等人通过大鼠经颈静脉插管长期和全身给药鱼藤酮会产生PD的许多特征，包括黑质纹状体中多巴胺能神经元的变性和DA神经元中路易体的形成。我确认可以。这些包涵体可用泛素和α-突触核蛋白抗体染色，在电子显微镜下，致密核被纤维材料包围，就像路易体的结构一样。实验大鼠表现出运动迟缓，不稳定的姿势，不稳定的步态和一些震颤的迹象。给予DA受体激动剂脱水吗啡后，这些症状得到缓解，表明该鱼藤酮的后期给药是更好的方法。改进和简单的管理方法。将MPP +，6-OHDA和鱼藤酮分别注射到大鼠的黑质中会引起各种运动抑制。 MPP +，6-OHDA和鱼藤酮是多巴胺能神经毒素，但是这些毒素对大鼠脑组织的毒性作用机制仍不清楚，需要进一步研究。

　　3.遗传模型

　　大多数PD是散发性的，遗传因素不起作用。遗传因素在PD人群中起着重要作用，PD家族性PD病例占少数。发现的家族性PD致病性基因包括Ot-突触核蛋白，派克蛋白和泛素-尿素水解酶L1、其中，Ot-突触核蛋白是路易小体的主要成分，其遗传突变可能导致家族性PD多巴胺能神经元的变性。 （1）转基因模型Masuria等人发现，高表达人α-突触核蛋白的转基因小鼠在细胞质中包括纹状体DA神经末梢，Ot-突触核蛋白和泛素的丢失。我们发现了PD的几种特性，包括正包裹体的形成。运动功能障碍。这些转基因小鼠包涵体不同于人路易体，其主要特征是缺乏纤维样结构。包涵体可能存在于细胞核中，这明显不同于人的PD。一些转基因小鼠仅具有包涵体形成和运动障碍。在没有DA神经元变性的情况下，这些小鼠的脑干神经元疾病发生了明显变化。野生型和突变型α-突触核蛋白转基因小鼠表现出相似的病理变化。 Feany等人创建的Ot-突触核蛋白转基因果蝇具有许多重要的PD特性。 DA神经元的丢失，神经细胞中纤维包裹体的形成，运动功能障碍等通过对果蝇遗传规律及其短寿命的深入研究，该模型对于了解某些新蛋白在PD发病机理中的作用非常有价值。例如，您可以使用此模型发现阻止DA神经元变性的抑制剂基因和促进Ot-synuclein基因表达的易感基因。 II基因敲除模型与野生型小鼠相比，Ot-突触核蛋白基因敲除小鼠没有明显的病理特征。组织学检查显示黑质TH阳性DA神经元与正常野生型DA神经元没有明显的形态学差异。两者之间的差异是基因敲除小鼠的纹状体DA降低了18％。这些证据表明，小鼠大脑组织的生长和发育以及DA神经元完整性的维持和突触前囊泡中DA释放的调节作用都不需要Ot-突触核蛋白。履行。*近，Goldberg及其同事建立了一个Parkin基因敲除小鼠模型。这些也没有明确的临床和病理迹象。这些相对健康可能来自生长过程中的适应性变化。表现出色。遗传模型为研究PD的病因提供了一个很好的方法。但是，并非所有的遗传模型都能显示PD的典型特征，例如人类黑质DA神经元变性。 PD是突变基因，但它可能在小鼠中正常表达。其缺点是制备过程复杂，技术要求高和成本高。尽管有上述限制，转基因Ot-突触核蛋白小鼠仍为研究Ot-突触核蛋白阳性蛋白聚集体的形成提供了理想的模型。此外，转基因小鼠为验证遗传变异与PD环境因子的相互作用提供了一个极好的模型。研究人员一直在努力创建一种在病理学，生物化学和症状方面更类似于人PD的动物模型。理想的PD动物模型具有以下特征：

　　①可释放性：PD动物模型的建立与动物死亡之间应有一定的时间间隔。这种治疗减轻了模型动物的症状，并使它可以长期生存，因此可以轻松观察和评估其影响。 ②可重复性：可重复性是所有成功动物模型的特征。在某些条件下，该应用程序在分离的单细胞和体内动物模型中均具有统一性。 ③与人类PD的一致性：动物模型的症状（运动症状和非运动症状，包括精神病和自主神经症状）和PD的特征性病理变化（黑细胞DA神经元凋亡和路易体）身体形成）应类似于PD患者。 （4）如果模型是遗传的，则应基于单个突变继承突变模型。为了使药物筛查更经济，更快捷，该模型应具有相对较短的疾病周期（例如，数月）。 ⑥操作简单，易学，风险低。当前尚没有与理想模型完全匹配的模型，但是随着PD研究的不断深入，*好的PD模型将在不久的将来找到，从而为PD的*终胜利奠定了基础。