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帕金森模型
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应用简介

帕金森氏病(Parkinson’s Disease,PD)是一种会影响运动的进行性神经系统疾病,老年人多见,平均发病年龄在60岁左右,症状会逐渐出现,有时始于不易察觉的单手震颤,还常导致僵硬或运动缓慢。除此之外帕金森患者也表现出了感觉障碍和认知功能障碍等非运动症状。

其主要病理变化是黑质致密部(SNpc)中多巴胺(DA)能神经元进行性丢失并伴有纹状体多巴胺水平的下降、α-突触核蛋白(α-synuclein, α-Syn))为主要成分的路易小体的形成,致使得脑部指挥肌肉活动的能力受到不同程度的限制,大大阻碍了患者的活动能力。

导致这一病理变化的确切因素尚不清楚,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的发病机制和各作用靶点之间的联系仍是现今研究的热点,因此在基础研究中模型的制备对PD的研究具有举足轻重的作用。总的来说,PD模型主要分为两类,一是诱发性动物模型,二是基因修饰动物模型。

造模方法

在注射当天配制好新鲜的MPTP溶液,然后腹腔或皮下注射MPTP。试剂要现用现配。

根据实验要求和目的,可分为快速模型和慢速模型。

快速模型可分为单次注射和多次注射。单次注射的剂为30mg/kg,该模型损伤轻,易恢复;多次注射的剂量为20mg/kg,每隔2h注射1次,共3-4次,该模型损伤快且严重,DA神经元的损伤到死亡可以在3d内完成。

慢速模型需多次注射,每天1次,单次注射的剂量为20mg/kg,连续注射5-7d。该模型的成活率较高,实验周期较长。

模型验证:

(1)造模后进行行为学观察参照Francois的实验方法(包括行动迟缓实验、抓握实验和尾强直实验记录强直症状的变化、震颤实验)记录帕金森氏病的三大症状,观察到小鼠出现尾巴僵硬竖直,身体出现非自主性震颤,自发活动减少,表明帕金森模型构建成功。

(2)离体脑组织中黑质、纹状体免疫组化染色

MPTP在注射后,7d对小鼠黑质致密部(SNpc)和纹状体(Striatum)免疫染色。结果所示,在进行造模后,小鼠纹状体(Striatum)末端和黑质致密部(SNpc)的酪氨酸羟化酶(TH)阳性细胞体和纤维所形成的的网状结构密度显著降低,且TH阳性细胞数量显著降低,TH阳性纤维密度显著降低。


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MPTP诱导的小鼠帕金森模型由于造模技术相对简单(只需要腹腔注射)、对多巴胺神经元的杀伤效果稳定也得到了广泛的认可。不少关于多巴胺能神经元死亡机制方面的研究都采用MPTP诱导的小鼠帕金森模型作为实验范式。

Tips:

(1)MPTP诱导的小鼠帕金森模型对动物的性别、体重、年龄甚至品系来源均非常敏感,因此在挑选动物的时候要十分小心。

  • C57BL小鼠对MPTP最为敏感,而CF-W小鼠、FVB/N小鼠和Balb/C小鼠对MPTP的敏感性较C57BL小鼠稍差,CF-1和CD-1对MPTP的敏感性最差。目前较常用的小鼠为C57BL/6小鼠。

  • 老龄鼠较青年鼠对MPTP更为敏感。

(2)在注射前务必适应性饲养1周左右。因为长距离运输会改变脑的状态,因此需要5-7天时间来使动物恢复并适应环境。

(3)未被代谢的MPTP将会随着动物的排泄物被释放到垫料中,因此在注射之后小鼠需要进行严格的隔离饲养。其使用的垫料、饮水必须经过无害化处理,然后作为医疗垃圾废弃。

(4)MPTP有剧毒,在称量溶解和注射时一定做好个人的防护工作。



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