中国比较医学杂志2018年5月第28卷第5期 Chin J Comp Med,May2018,vl.28.No.5 nigra,SN)中多巴胺( dopamine,DA)神经元的丧似于人类严重PD的神经化学状态,在评估抗PD药 失。PD在疾病的早期阶段有较好的对症治疗方物方面具有显著的优势 法,但这些治疗方法并不会改变疾病的进程。因 狨猴纹状体注射6-OHDA可导致典型的PD运 此,可以减缓或停止PD进展的干预措施仍是亟需动障碍,SN中酪氨酸羟化酶( tyrosine hydroxylase, 实现的目标。PD动物模型有助于阐明PD病因和TH)阳性细胞损失约63%,但无α-突触核蛋白(α 发病机制,在新的治疗方法和药物研发中具有重大 synuclein)表达的报道。 Santana等对狨猴 的应用价值。本文针对主要PD动物模型作 MFB单侧多位点给予6-OHDA(4mg/mL,10μL),8 综述。 周后对侧采用同样处理方法,相比8周前,双侧处理 大体上,PD的动物模型可以分为三类:基于靶的动物出现更严重且稳定的运动障碍,虽然有一定 向儿茶酚胺能神经元的神经毒素损伤模型、基于PD程度的自发恢复,32周期间总PD评分逐渐下降。 相关基因的转基因模型以及二者的组合。目前每表明两阶段神经毒性损伤程序会诱发持续数月的 个模型都是模拟PD的一个或几个病理过程,每种稳定运动症状,该模型适用于PD新疗法的长期评 模型都有自己的优点和局限,都不能完全模拟PD估。恒河猴中6-0HDA全身给药,可建立常见的PD 病理特点和疾病症状,可以根据实验目的选择合适非运动症状—心脏肥大症。 的实验方案。 6-OHDA建模可选择纹状体、SN或MFB,6 1神经毒素模型 OHDA所致的纹状体损伤在几周内中度持续,而 MFB病变严重并且在1~2周内迅速发展2。MFB 1.16-羟基多巴胺模型 模型更适合于研究DA神经元死亡的后果,并测试 6-羟基多巴胺(6- hydroxydopamine,6OHDA)不治疗运动症状的治疗策略,而纹状体模型可能更有 能通过血脑屏障,其结构与DA神经递质相似,对助于阐明PD的细胞死亡机制,并测试神经保护 DA质膜转运蛋白具有高亲和力,诱导DA神经元和策略3-1。 去甲肾上腺素能神经元变性,通过触发氧化应激相1.21-甲基4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶模型 关细胞毒性和小胶质细胞依赖性DA神经元炎症, 1-甲基4苯基-1,2,3,6四氢吡啶(1- methyl- 引起其毒性机制2-4。 4-phenyl-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine, MPTP )EHE 斑马鱼腹侧间脑与人类黑质致密部( substantia溶性的,可以快速通过血脑屏障,主要通过氧化损 nigra pars compacta,SNe)解剖学相似,Ⅴ ijayanathan伤和抑制线粒体呼吸链复合物杀死DA神经元 等5将6-OHDA神经毒素(25mg/kg)显微注射到这种模式再现了DA缺乏综合征,而不是DA神经 斑马鱼腹侧间脑,3d后,病理检测显示嗅球、端脑、元进行性变性的过程 中脑神经元损伤,并且行为学检测显示运动距离和 小鼠MPTP损伤模型多出现PD运动障 速度明显下降,成功建立斑马鱼PD模型。碍{-,而 Zhang等采用雄性C7BL/6小鼠腹 Kaminska等将不同剂量的6OHDA(8、12、16g/膜内注射MPP[30mg/(kgd)]连续5d,虽然纹状 4μL)注入 Wistar han大鼠内侧前脑束( medial体DA神经元损伤、 a-synuclein水平升高且血脑屏 forebrain bundle,MFB),研究表明,使用最高剂量的障通透性改变,但没有明显的运动缺陷,推测可能 6OHDA且无地昔帕明预处理可诱发神经和行为学是由于去甲肾上腺素( norepinephrine,NE)系统和 改变,可用于建立晚期PD伴抑郁症模型。 Thiele DA系统的补偿作用。 Dauer等指出黑质纹状体 等的研究显示较小的注射体积和较慢的输注速DA含量损失约60%-80%即DA神经元的损失量 率可确保MFB周围结构的最小损伤,避免损伤小鼠约40%~60%时,运动症状变得明显。丙磺舒可以 的饮食中心,具有高的造模成功率和低的死亡率。避免神经毒素的肾清除并增加毒性代谢物MPP的 成年大鼠的双侧SNc病变可出现危及生命的吞咽水平,使DA神经元产生显著不可逆的损失12。研 困难、渴感缺乏和运动障碍,所以很少使用。究发现2-3用MPTP(25mg/kg)加上丙磺舒(250 Kostrzewa等采用双侧脑室内或脑池内6 OHDA mg/kg)制作的C7/ack小鼠慢性PD模型在第4 给予围产期大鼠制作PD模型,该过程不致死、不缩周给药后运动障碍表现最明显,而且在5周的慢性 短寿命,大鼠行为正常,可通过高剂量左旋多巴产方案中,非运动和运动症状逐渐出现,小鼠SNc中 生的运动障碍来辨别。该模型导致黑质纹状体神会出现典型的PD特征,如α- synuclein沉积物,是进 经纤维近乎完全破坏(双侧99%)和去神经支配,类行性PD的有效模型。采用雄性C57BL/6N小鼠皮ｎｉｇｒａ，ＳＮ） 中多巴胺 （ ｄｏｐａｍｉｎｅ， ＤＡ） 神经元的丧 失［１］ 。 ＰＤ 在疾病的早期阶段有较好的对症治疗方 法，但这些治疗方法并不会改变疾病的进程。 因 此，可以减缓或停止 ＰＤ 进展的干预措施仍是亟需 实现的目标。 ＰＤ 动物模型有助于阐明 ＰＤ 病因和 发病机制，在新的治疗方法和药物研发中具有重大 的应用价值。 本文针对主 要 ＰＤ 动 物 模 型 作 一 综述。 大体上，ＰＤ 的动物模型可以分为三类：基于靶 向儿茶酚胺能神经元的神经毒素损伤模型、基于 ＰＤ 相关基因的转基因模型以及二者的组合。 目前每 个模型都是模拟 ＰＤ 的一个或几个病理过程，每种 模型都有自己的优点和局限，都不能完全模拟 ＰＤ 病理特点和疾病症状，可以根据实验目的选择合适 的实验方案。 １ 神经毒素模型 １􀆰 １ ６⁃羟基多巴胺模型 ６⁃羟基多巴胺（６⁃ｈｙｄｒｏｘｙｄｏｐａｍｉｎｅ，６⁃ＯＨＤＡ）不 能通过血脑屏障，其结构与 ＤＡ 神经递质相似，对 ＤＡ 质膜转运蛋白具有高亲和力，诱导 ＤＡ 神经元和 去甲肾上腺素能神经元变性，通过触发氧化应激相 关细胞毒性和小胶质细胞依赖性 ＤＡ 神经元炎症， 引起其毒性机制［２ － ４］ 。 斑马鱼腹侧间脑与人类黑质致密部（ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａ ｎｉｇｒａ ｐａｒｓ ｃｏｍｐａｃｔａ，ＳＮｃ） 解剖学相似，Ｖｉｊａｙａｎａｔｈａｎ 等［５］将 ６⁃ＯＨＤＡ 神经毒素（２５ ｍｇ ／ ｋｇ） 显微注射到 斑马鱼腹侧间脑，３ ｄ 后，病理检测显示嗅球、端脑、 中脑神经元损伤，并且行为学检测显示运动距离和 速度 明 显 下 降， 成 功 建 立 斑 马 鱼 ＰＤ 模 型。 Ｋａｍｉńｓｋａ 等［６］将不同剂量的 ６⁃ＯＨＤＡ（８、１２、１６ μｇ ／ ４ μＬ） 注入 Ｗｉｓｔａｒ Ｈａｎ 大鼠内侧前脑束 （ ｍｅｄｉａｌ ｆｏｒｅｂｒａｉｎ ｂｕｎｄｌｅ，ＭＦＢ），研究表明，使用最高剂量的 ６⁃ＯＨＤＡ 且无地昔帕明预处理可诱发神经和行为学 改变，可用于建立晚期 ＰＤ 伴抑郁症模型。 Ｔｈｉｅｌｅ 等［７］的研究显示较小的注射体积和较慢的输注速 率可确保 ＭＦＢ 周围结构的最小损伤，避免损伤小鼠 的饮食中心，具有高的造模成功率和低的死亡率。 成年大鼠的双侧 ＳＮｃ 病变可出现危及生命的吞咽 困难、 渴 感 缺 乏 和 运 动 障 碍， 所 以 很 少 使 用。 Ｋｏｓｔｒｚｅｗａ 等［８］ 采用双侧脑室内或脑池内 ６⁃ＯＨＤＡ 给予围产期大鼠制作 ＰＤ 模型，该过程不致死、不缩 短寿命，大鼠行为正常，可通过高剂量左旋多巴产 生的运动障碍来辨别。 该模型导致黑质纹状体神 经纤维近乎完全破坏（双侧 ９９％ ）和去神经支配，类 似于人类严重 ＰＤ 的神经化学状态，在评估抗 ＰＤ 药 物方面具有显著的优势。 狨猴纹状体注射 ６⁃ＯＨＤＡ 可导致典型的 ＰＤ 运 动障碍，ＳＮ 中酪氨酸羟化酶（ ｔｙｒｏｓｉｎｅ ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ， ＴＨ）阳性细胞损失约 ６３％ ，但无 α⁃突触核蛋白（α⁃ ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ） 表 达 的 报 道［９］ 。 Ｓａｎｔａｎａ 等［１０］ 对 狨 猴 ＭＦＢ 单侧多位点给予 ６⁃ＯＨＤＡ（４ ｍｇ ／ ｍＬ，１０ μＬ），８ 周后对侧采用同样处理方法，相比 ８ 周前，双侧处理 的动物出现更严重且稳定的运动障碍，虽然有一定 程度的自发恢复，３２ 周期间总 ＰＤ 评分逐渐下降。 表明两阶段神经毒性损伤程序会诱发持续数月的 稳定运动症状，该模型适用于 ＰＤ 新疗法的长期评 估。 恒河猴中 ６⁃ＯＨＤＡ 全身给药，可建立常见的 ＰＤ 非运动症状———心脏肥大症［１１］ 。 ６⁃ＯＨＤＡ 建模可选择纹状 体、 ＳＮ 或 ＭＦＢ， ６⁃ ＯＨＤＡ 所致的纹状体损伤在几周内中度持续，而 ＭＦＢ 病变严重并且在 １ ～ ２ 周内迅速发展［１２］ 。 ＭＦＢ 模型更适合于研究 ＤＡ 神经元死亡的后果，并测试 治疗运动症状的治疗策略，而纹状体模型可能更有 助于阐明 ＰＤ 的细胞死亡机制，并测试神经保护 策略［１３ － １４］ 。 １􀆰 ２ １⁃甲基⁃４⁃苯基⁃１， ２， ３， ６⁃四氢吡啶模型 １⁃甲基⁃４⁃苯基⁃１， ２， ３， ６⁃四氢吡啶（１⁃ｍｅｔｈｙｌ⁃ ４⁃ｐｈｅｎｙｌ⁃１， ２， ３， ６⁃ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｙｒｉｄｉｎｅ，ＭＰＴＰ） 是脂 溶性的，可以快速通过血脑屏障，主要通过氧化损 伤和抑制线粒体呼吸链复合物杀死 ＤＡ 神经元［１５］ 。 这种模式再现了 ＤＡ 缺乏综合征，而不是 ＤＡ 神经 元进行性变性的过程。 小 鼠 ＭＰＴＰ 损 伤 模 型 多 出 现 ＰＤ 运 动 障 碍［１６ － １８］ ，而 Ｚｈａｎｇ 等［１９］采用雄性 Ｃ５７ＢＬ ／ ６ 小鼠腹 膜内注射 ＭＰＴＰ［３０ ｍｇ ／ （ｋｇ·ｄ）］连续 ５ ｄ，虽然纹状 体 ＤＡ 神经元损伤、α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 水平升高且血脑屏 障通透性改变，但没有明显的运动缺陷，推测可能 是由于去甲肾上腺素（ ｎｏｒｅｐｉｎｅｐｈｒｉｎｅ，ＮＥ） 系统和 ＤＡ 系统的补偿作用。 Ｄａｕｅｒ 等［２０］ 指出黑质纹状体 ＤＡ 含量损失约 ６０％ ～ ８０％ 即 ＤＡ 神经元的损失量 约 ４０％ ～ ６０％ 时，运动症状变得明显。 丙磺舒可以 避免神经毒素的肾清除并增加毒性代谢物 ＭＰＰ ＋ 的 水平，使 ＤＡ 神经元产生显著不可逆的损失［２１］ 。 研 究发现［２２ － ２３］用 ＭＰＴＰ（２５ ｍｇ ／ ｋｇ）加上丙磺舒（２５０ ｍｇ ／ ｋｇ）制作的 Ｃ５７ ／ ｂｌａｃｋ 小鼠慢性 ＰＤ 模型在第 ４ 周给药后运动障碍表现最明显，而且在 ５ 周的慢性 方案中，非运动和运动症状逐渐出现，小鼠 ＳＮｃ 中 会出现典型的 ＰＤ 特征，如 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 沉积物，是进 行性 ＰＤ 的有效模型。 采用雄性 Ｃ５７ＢＬ ／ ６ Ｎ 小鼠皮 ２２ 中国比较医学杂志 ２０１８ 年 ５ 月第 ２８ 卷第 ５ 期 Ｃｈｉｎ Ｊ Ｃｏｍｐ Ｍｅｄ， Ｍａｙ ２０１８，Ｖｏｌ． ２８． Ｎｏ． ５