帕金森病(PD)动物模型

　　帕金森病(PD)动物模型Animal model of Parkinson's disease

6-OHDA诱导大鼠PD模型

　　品系：SD大鼠。

　　6-OHDA是特异性的儿茶酚胺能神经毒素。目前6-OHDA神经毒素作用的确切机制并未完全明了，已有研究表明6-OHDA的机制与氧化应激和抑制线粒体呼吸链有关。6-OHDA可与DA转运体结合进入黑质纹状体DA能神经元，经过多重氧化，最终损伤细胞。6-OHDA还可通过抑制线粒体呼吸酶复合体，阻断电子传递链，增加氧化应激，导致线粒体呼吸链被抑制，最终细胞内ATP耗尽引起细胞死亡。

　　由于6-OHDA不能穿过血脑屏障，因此只能采用立体定位注射的方法诱导模型。由于可以采取单侧注射和双侧注射的方式，因此6-OHDA模型分为单侧与双侧模型，而其中单侧造模可以提高动物耐受力，并可以将正常侧作为内部控制组，与病变侧(造模侧)进行对照研究，更好地区分正常与异常运动区并评估损伤引起的运动缺陷，因此单侧模型是目前最常用和经典的模型。

　　根据不同的脑立体定位注射位点，6-OHDA也表现出不同的特性，其中较为主流的三种注射位点是黑质致密部(SNc)、纹状体(CS)、前脑内侧束(MBF)。其中MBF多点注射是获得显著可再生的多巴胺能变性模型的有效方法，即使在很长的生存时间内，动物也几乎没有自发补偿的倾向。6-OHDA模型的优势主要表现在评估方法上，通过一侧损毁，引用阿朴吗啡(或苯丙胺)不自主的向健侧(或伤侧)旋转运动行为可评估药物对黑质DN的保护作用。损伤程度则根据出现对侧行为症状来评断模型成功与否。但其劣势为病死率较高，表现为急性模型，且不能很好地模拟出PD常见的全身临床症状如静止性震颤、运动功能减弱、肌肉僵直及四肢拘挛等。此外该模型也不能表现出帕金森病的一大基本病埋特征：路易小体(LB)的聚集。尽管如此，单侧6-OHDA模型仍是目前PD药物临床前研究的应用最多的模型之一。

MPTP诱导小鼠PD模型

　　品系：C57BL/6小鼠。

　　MPTP作为高亲脂性化合物，能有效地透过血-脑脊液屏障。在脑内，先是被细胞线粒体外膜的单胺氧化酶B催化变成中间代谢产物MPDP+,后自发氧化成毒性的MPP+。MPP+的结构与DA类似，能够与多巴胺能转运体(DAT)高度亲和，

　　被纹状体内多巴胺能(DAG)神经元轴突末梢突触前膜的DAT运载进入胞体内。大鼠对MPP+毒性具有抗性，在给药后其多巴胺能神经元可以存活，因此本模型一股选择小鼠。各种PD小鼠模型根据注射剂量、间隔时间、方式以及时间长短的不同来制备不同研究目的模型，主要分为急性模型、亚急性模型和慢性模型。

　　急性模型是采用腹腔或皮下注射，间隔时间短，建模速度快，损伤严重，但其模型并不符合PD慢性发病的特点，并且这种建模方法并非神经元慢性凋亡而是快速损伤坏死，病死率相对较高。

　　亚急性模型同样也采用腹腔注射或皮下注射的方式，间隔时间较急性长，建模速度一般，成活率较高，损伤比急性轻，并且具有PD一定的发病特点，DAG神经元有部分凋亡。

　　亚急性模型的缺点是损伤时间比急性模型长，病理机制与PD患者慢性发病机制差别比较大，其损伤的DAG神经元有部分凋亡的同时还有大量坏死。经目前研究表明，不管是急性还是亚急性，都只是一个短暂的对于黑质-纹状体神经元容易发生逆转的神经毒性作用，这种快速的方法无法与缓慢、渐进性的PD相匹配。慢性模型除了给药时间间隔长，其病死率非常低，症状典型稳定，且病理损伤过程稳固不易恢复，与PD的病理生理过程相符合。但与6-OHDA模型类似，本模型也很难形成路易小体(LB)的聚集。尽管如此，本模型依然是目前PD全身症状研究的品系：C57BL/6小鼠。MPTP作为高亲脂性化合物，能有效地透过血-脑脊液屏障。在脑内，先是被细胞线粒体外膜的单胺氧化酶B催化变成中间代谢产物MPDP+,后自发氧化成毒性的MPP+。MPP+的结构与DA类似，能够与多巴胺能转运体(DAT)高度亲和，被纹状体内多巴胺能(DAG)神经元轴突末梢突触前膜的DAT运载进入胞体内。大鼠对MPP+毒性具有抗性，在给药后其多巴胺能神经元可以存活，因此本模型一股选择小鼠。各种PD小鼠模型根据注射剂量、间隔时间、方式以及时间长短的不同来制备不同研究目的模型，主要分为急性模型、亚急性模型和慢性模型。急性模型是采用腹腔或皮下注射，间隔时间短，建模速度快，损伤严重，但其模型并不符合PD慢性发病的特点，并且这种建模方法并非神经元慢性凋亡而是快速损伤坏死，病死率相对较高。

　　亚急性模型同样也采用腹腔注射或皮下注射的方式，间隔时间较急性长，建模速度一般，成活率较高，损伤比急性轻，并且具有PD一定的发病特点，DAG神经元有部分凋亡。亚急性模型的缺点是损伤时间比急性模型长，病理机制与PD患者慢性发病机制差别比较大，其损伤的DAG神经元有部分凋亡的同时还有大量坏死。经目前研究表明，不管是急性还是亚急性，都只是一个短暂的对于黑质-纹状体神经元容易发生逆转的神经毒性作用，这种快速的方法无法与缓慢、渐进性的PD相匹配。慢性模型除了给药时间间隔长，其病死率非常低，症状典型稳定，且病理损伤过程稳固不易恢复，与PD的病理生理过程相符合。但与6-OHDA模型类似，本模型也很难形成路易小体(LB)的聚集。尽管如此，本模型依然是目前PD全身症状研究最多的模型之一。模型之一。

鱼藤酮诱导 大鼠PD模型

　　品系：SD大鼠。

　　鱼藤酮PD大鼠动物模型**的优势为PD模型行为学改变和病理学特征均与临床PD相似。鱼藤酮模型给药方式较多，优劣各异。脑立体定位给药的造模方法较难，需定位准确，但其病死率低，成功率高。静脉给药方式的存活率相对其他大剂量的存活率高，方法简单，药物直接进入全身循环，但全身毒性大。腹腔注射造模，吸收面积大，成模率高，操作简便，不仅症状与人类PD相似，且能制备PD的胃肠功能障碍模型。皮下注射的方式更为便捷，成本低，成模率高，但皮下注射会引起大鼠全身毒性，导致较高病死率，且不符合PD病变特点。口服造模符合PD慢性进行性病程，还避免了外周毒性，该方式病死率低，成模率高，适于研究PD病机病程变化及治疗药物的作用机制。与MPTP模型相比，鱼藤酮模型是研究PD病理中路易小体形成的理想模型。但是鱼藤酮存在半衰期短、降解快的特点。随着时间的推移，鱼藤酮模型自愈性越来越明显，因此不能很好地模拟出人类PD的慢性进程。此外，高剂量鱼藤酮造模时，动物受全身毒性作用的影响容易出现与PD无关的表现，例如心血管毒性和非特异性脑损伤。

A53T小鼠自发PD模型

　　品系：A53T小鼠。

　　背景：C57BLU6小鼠。

　　SNCA是第一个被发现与PD相关的常染色体显性基因，其编码的a-synuclein?蛋白是一种存在于中枢神经系统神经突触末端的可溶性蛋白，是路易小体(LB)的重要组成部分。在家族遗传性PD中存在三种突变(A53T、A3OP、E46K)和其野生型二倍体表达，SNCA点突变或者二倍体都会导致a-synuclein蛋白聚集成路易小体(LB),阻碍多巴胺的代谢和神经元的正常功能，导致神经元死亡。Prnp-SNCA*A53T转基因小鼠可表达突变的人A53Ta-synuclein蛋白。在8月龄时，纯合子小鼠可出现严重运动表型，表现为体重减轻，颤抖、无法直立、肢体部分瘫痪和行动不便，8-12月龄小鼠的脊髓、脑干、小脑、丘脑中密集堆积a-synuclein蛋白包涵体，且这些包涵体与人类家族性PD病理特征相似。因此本模型一般用于家族性PD的研究。

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检测项目

1.行为学评估：旋转行为测试、运动协调性检测、旷场实验、悬挂测试、步态分析、认知功能评估、焦虑样行为观察、社交行为记录、自发活动监测、条件性恐惧实验等。

2.多巴胺能神经元计数：黑质致密部神经元数量统计、酪氨酸羟化酶免疫组化染色、神经元形态学分析、细胞损失率计算、立体定位技术验证、染色均匀性评估、图像分析软件处理、误差控制标准等。

3.α-突触核蛋白聚集检测：蛋白质免疫印迹分析、免疫荧光染色、聚集形态观察、可溶性蛋白定量、纤维化程度评估、磷酸化水平测定、组织切片制备、特异性抗体验证等。

4.多巴胺及其代谢物水平测定：高效液相色谱法检测、多巴胺浓度定量、高香草酸和二羟基苯乙酸含量分析、样本前处理优化、回收率计算、标准曲线建立、检测灵敏度验证等。

5.神经炎症指标检测：小胶质细胞激活状态评估、白细胞介素水平测定、肿瘤坏死因子含量分析、炎症因子表达谱、免疫组织化学染色、实时荧光定量聚合酶链反应验证、蛋白印迹确认等。

6.氧化应激参数分析：超氧化物歧化酶活性测定、谷胱甘肽水平检测、丙二醛含量分析、活性氧物种定量、抗氧化能力评估、氧化损伤标志物、样本保存条件控制等。

7.线粒体功能检测：线粒体膜电位测量、三磷酸腺苷含量测定、呼吸链复合物活性分析、线粒体形态观察、能量代谢指标、荧光探针使用、数据标准化处理等。

8.电生理记录：神经元放电频率分析、局部场电位记录、突触传递效能评估、脑片膜片钳技术、信号噪声比控制、电极定位准确性验证等。

9.基因表达分析：核糖核酸提取质量控制、反转录聚合酶链反应、基因表达水平定量、引物特异性验证、内参基因选择、数据归一化处理、差异表达基因筛选等。

10.蛋白质组学检测：双向电泳分离、质谱分析鉴定、蛋白质定量、修饰位点检测、生物信息学分析、数据库比对、功能注释等。

11.代谢组学分析：代谢物谱检测、色谱质谱联用、数据预处理、多元统计分析、代谢通路富集、生物标志物筛选等。

12.组织病理学检查：苏木精伊红染色、尼氏染色、神经元变性评估、胶质细胞增生观察、病变程度分级、盲法评分实施等。

13.行为视频分析：自动跟踪系统使用、运动轨迹记录、行为参数提取、软件算法验证、光照条件控制、环境干扰排除等。

14.药效学评价：药物剂量反应曲线、疗效指标监测、副作用观察、时间效应关系、对照组设置、统计分析应用等。

15.模型验证标准：模型成功率计算、行为缺陷一致性、病理改变特异性、阳性对照使用、重复性验证等。

示例图片

检测范围

1.毒素诱导模型：常用1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶诱导小鼠或灵长类动物模型；模拟帕金森病多巴胺能神经元快速损失；适用于急性病理机制研究和药物筛选；注射剂量、时间点和动物品系需标准化控制。

2.6-羟基多巴胺损伤模型：通过立体定位注射损毁黑质纹状体通路；产生单侧旋转行为；常用于神经保护剂评价；手术精度和术后护理是关键因素。

3.转基因动物模型：表达人类α-突触核蛋白突变基因的小鼠或大鼠；模拟蛋白质聚集和慢性病程；用于发病机制研究和基因治疗评估；遗传背景需一致化。

4.病毒载体介导模型：使用腺相关病毒或慢病毒载体表达目标基因；局部神经元变性；适用于基因功能研究和靶向治疗测试；病毒滴度和注射位点需优化。

5.农药或环境毒素模型：如鱼藤酮或百草枯暴露诱导；模拟环境因素致病；用于多因素病因学研究；暴露途径和剂量需严格控制。

6.遗传修饰模型：敲除或敲入特定帕金森病相关基因；研究基因功能；用于分子通路解析；表型验证需全面。

7.灵长类动物模型：使用猴类模拟人类帕金森病；行为学和病理变化更接近临床；用于高级药物测试；伦理和成本因素需考虑。

8.细胞模型辅助检测：原代神经元或细胞系表达突变蛋白；用于高通量筛选；体外验证体内结果；培养条件需标准化。

9.老年动物模型：利用自然衰老动物研究年龄相关变化；模拟散发性帕金森病；用于衰老因素分析；年龄匹配需准确。

10.组合模型：毒素与遗传因素结合；模拟复杂病因；用于多靶点治疗研究；模型稳定性需评估。

11.行为表型细化模型：针对特定症状如认知障碍或睡眠紊乱；用于症状导向研究；行为测试方法需标准化。

12.早期诊断模型：设计预症状阶段模型；用于生物标志物发现；检测灵敏度要求高。

13.治疗响应模型：评估左旋多巴等药物疗效；用于药效比较；剂量和时间点需优化。

14.基因治疗模型：测试病毒载体或核酸药物；用于新型疗法开发；安全性和有效性需并重。

15.组织工程模型：使用三维培养或类器官；模拟体内微环境；用于机制研究；重现性需保证。

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