新闻动态

NEWS

平台介绍

新闻动态

联系我们

首页

疾病模型 | 帕金森综合征动物模型介绍

发布时间：

2023-01-04 16:19

导读：

帕金森病（Parkinson’s disease，以下简称PD）是中老年人最常见的中枢神经系统变性疾病，大部分患者是散发病例，家族性PD占少数。PD的确切病因至今未明。遗传因素、环境因素、年龄老化、氧化应激等均可能参与PD多巴胺能神经元的变性死亡过程。

--------------------------------------

PD主要病理改变是中脑多巴胺（DA）能神经元变性、死亡、缺失，黑质-纹状体DA能系统功能减退，纹状体DA含量降低使胆碱（Ach）能系统的功能相对亢进。

因此，制备PD模型的原理主要有两种途径：递质生化途径和病理途经。后一方法更接近PD实际情况。

今天为大家介绍几种常见的PD疾病动物模型。

PD转基因动物模型

研究证明α-synuclein、Parkin、DJ-1、CUH-L1、PINK1 等致病基因与 PD 明确相关[5][6]，基于这一原理制备转基因动物。

A53T小鼠：该品系为人源化转基因小鼠，鼠源背景是C57BL小鼠。

SNCA是与PD相关的常染色体显性基因，其编码蛋白α-synuclein存在于中枢神经系统神经突触末端，为可溶性蛋白。SNCA点突变或二倍体都将导致α-synuclein蛋白聚集，阻碍多巴胺代谢和神经元的正常功能，最终导致神经元死亡。

纯合子小鼠繁育能力正常，小鼠8-9月龄开始逐渐出现PD表型：体重减轻、颤抖、弓背等；杂合子小鼠表现同样的表型，但发病时间较晚。

取4月龄和10月龄三种转基因小鼠及同窝阴性对照鼠进行免疫组化染色发现，4月龄ɑ-Synuclein WT、A53T、A30P三种转基因鼠与阴性对照鼠相比尚未出现明显病理改变。

而10月龄三种ɑ-Synuclein转基因鼠免疫组化染色岀现ɑ-Synuclein阳性着色，着色部位多位于海马、新皮层及纹状体的胶质神经细胞和神经突。

野生型和A53T小鼠的突变型ɑ-Synuclein结构

DJ-1基因敲除小鼠：DJ-1 基因的突变可以引起早发型常染色体隐性遗传的 PD。

PINK1基因敲除鼠：研究发现，PINK1 基因突变会导致常染色体隐形PD发生。该基因动物模型通常不表现出典型的PD病变—突触核蛋白沉积。

6-羟多巴胺诱导大鼠PD模型（6-OHDA）

选用动物：健康大鼠，体重200-250g，雌雄不限。

构建流程：大鼠注射麻醉后，将6-羟多巴胺（6-OHDA）注射入脑内黑质-纹状体的不同部位。术后的第7、15、22、30、60天以0.05mg/kg剂量在大鼠皮下注射苯丙胺及阿卜吗啡进行旋转行为学检测，结束后动物麻醉开胸做灌注，取脑组织，做冰冻切片，神经元尼氏体染色、免疫组化染色。

模型特点：该模型属于急性损伤模型，6-OHDA是多巴胺的羟基化衍生物，化学结构与DA类似。一般注射后24h出现DA能神经元变性，2-3天后出现纹状体DA含量减少，成功的模型DA含量减少80%-90%，行为学表现为身体向损毁侧偏斜。可对PD症状的严重程度进行量化，可部分模拟DA能神经元渐进性变性的特点，病理生化方面表现同人类PD有很多相似之处。

用途：PD发病机制及药物疗效判定、细胞移植治疗、基因治疗、神经保护治疗方面的研究。

MPTP动物模型(1-甲基-4苯基-1,2,3,6-四氢吡啶,MPTP)

选用动物：成年恒河猴/成年猕猴/成年松鼠猴，体重4.5kg左右；C57小鼠，10-12周龄，体重25-30g；成年家猫，体重2.5kg左右等实验动物。

构建流程：分为双侧损毁PD模型构建法和单侧损毁PD模型构建法。

双侧损毁PD模型构建方法：

非人灵长类动物构建方法为：经下肢静脉注射MPTP，第一天注射3次，第二天、第三天每天注射2次。

小鼠及猫构建方法为：腹腔注射MTPT，小鼠连续注射7天，家猫连续注射5天。

给药后监测动物的行为活动，分别于术后第10、14、21天处死动物取脑组织，做免疫组化染色。

免疫组化染色效果

MPTP模型原理

模型特点：MPTP是一种主要针对DA能神经元的神经毒素，对灵长类动物、猫、鼠、狗、羊、蛙、金鱼等多种动物均具有毒性作用。其中灵长类对MPTP最敏感，小鼠及其他动物具有较大的抵抗力，但因动物伦理审查原因，多用小鼠进行造模。

该模型是目前所建立的最能反应人类PD特征的动物模型。

用途：广泛用于PD发病机制、诊断及治疗方面的研究工作中，有助于PD氧化应激模型的建立，并为PD细胞死亡机制研究提供线索。

特别说明：小鼠对MPTP的敏感性存在品系和年龄的差异，相比之下C57BL小鼠对MPTP最为敏感，老年鼠比青年鼠更敏感。

MPTP为剧毒，现用现配，实验操作人员需要做好个人防护工作。

鱼藤酮诱导大鼠PD模型

选用动物：Lewis大鼠，体重300-350g。

构建流程：注射麻醉后，将渗透微泵埋入背部皮下，下颌角静脉茶馆与微泵连接，每日灌注鱼藤酮，每月更换一次微泵，连用5周。

模型特点：动物在行为方面有屈曲体姿、运动减少，有时伴强直、震颤。鱼藤酮可选择性引起黑质-纹状体DA系统变性。该模型在病理、生化、致病机制、行为等方面均能较好地模拟PD相关特征。但该模型制备时间久、个体差异大，对动物损伤较大，存活率相对较低。

参考文献：

[1]Sherer TB, Betarbet R, Greenamyre JT. Environment, mitochondria, and Parkinson's disease[J]. The Neuroscientist : a review journal bringing neurobiology, neurology and psychiatry. 2002,8(3):192-7.

[2]人类疾病动物模型复制方法学/周光兴等主编-上海：上海科学技术文献出版社，2008.1

[3]Jackson-Lewis V, Przedborski S. Protocol for the MPTP mouse model of Parkinson’s disease. Nat Protoc. 2007;2(1):141–51.

[4]Blum,D.,Torch,S.,Lambeng,N.,Nissou,M.,Benabid,A.L.,Sadoul,R.,&Verna,J.M.(2001).Molecular pathways involved in the neurotoxicity of 6-OHDA, dopamine and MPTP: contribution to the apoptotic theory in Parkinson's disease. Progress in neurobiology,65(2),135–172.

[5]Cookson MR. Pathways to parkinsonism[J].Neuron,2003,37(1):7-10.

[6]Valente EM,Abou-Sleiman PM,Caputo V,et al.Hereditary early-onset Parkinson′s disease caused by mutations in PINK1 [J]. Sci-ence,2004,304(5674):1158-1160.

[7]http://omim.org/entry/163890?search=SNCA&highlight=snca

[8]Orkid Coskuner 1, Olivia Wise-Scira.Structures and free energy landscapes of the A53T mutant-type α-synuclein protein and impact of A53T mutation on the structures of the wild-type α-synuclein protein with dynamics.ACS Chem Neurosci[J]. 2013 Jul 17;4(7):1101-13.

艾菱菲生物可以提供PD动物模型鼠——A53T小鼠。

现抄底价促销，原价2500元/只，现在只需900元/只，欢迎咨询！

PD动物模型构建，配备一整套科研服务体系以及相关上下游监测和药理药效评价服务。

更多专业、有趣的科研知识，尽在艾菱菲生物！

主办 | 艾菱菲市场营销部

监制 | 太阳风

总编 | 柠檬

编审 | 扁舟子

编辑 | 柠檬