神经、精神系统疾

神经系统疾病动物模型,病理生理学系刘 瑛,第一节 脑缺血动物模型,脑缺血,全脑缺血,局部脑缺血,暂时缺血,永久缺血,一、自发性脑缺血模型,造模机制：用自发性高血压大鼠建立脑缺血模型；,造模方法：,一、自发性脑缺血模型,特点：只代表遗传学上的小群体，与临床上原发性高血压患者的差别较大，鼠源有限，饲养困难；评估和应用：能将高血压与脑卒中有机结合，兼顾脑卒中的病理生理基础，是研究高血压动脉硬化性脑卒中较为理想的动物模型。,造模机制： 大脑中动脉阻断 大脑半球皮层和基底核缺血性损伤 （海马CA1最敏感）,二、诱发性局部脑缺血模型,（一）大鼠大脑中动脉阻断,二、诱发性局部脑缺血模型,（一）大鼠大脑中动脉阻断（MCAO) 1. 大鼠永久性大脑中动脉栓塞 造模方法：,颈总动脉：CCA；颈外动脉：ECA；颈内动脉：ICA； 大脑中动脉：MCA；大脑前动脉：ACA；大脑后动脉：PCA,二、诱发性局部脑缺血模型,（一）大鼠大脑中动脉阻断（MCAO) 1. 大鼠永久性大脑中动脉栓塞 模型特点：手术成功率高；操作较为复杂 梗死面积：1524% 模型评估和应用：病理生理学变化接近人类的MCA栓塞,二、诱发性局部脑缺血模型,（一）大鼠大脑中动脉阻断（MCAO) 2. 大鼠短暂性大脑MCAO 造模方法：,颈总动脉：CCA；颈外动脉：ECA；颈内动脉：ICA； 大脑中动脉：MCA；大脑前动脉：ACA；大脑后动脉：PCA,20mm,二、诱发性局部脑缺血模型,（一）大鼠大脑中动脉阻断（MCAO) 2. 大鼠短暂性MCAO 模型特点：手术成功率高；操作较为复杂 梗死面积：1524% 模型评估和应用：病理生理学变化接近人类的MCA栓塞；缺点是开颅破坏了颅内压的恒定，扰乱了脑脊液循环的动力学，易导致细菌侵入，影响组织病理学评价。,三、诱发性全脑缺血模型,大鼠四血管阻断前脑缺血模型 造模机制：将两侧椎动脉电凝以阻断其血流，24小时后在大鼠清醒情况下用动脉夹夹闭两侧CCA，这样供应脑循环的4条动脉血管全部被阻断，产生双侧性脑缺血。,三、诱发性全脑缺血模型,大鼠四血管阻断前脑缺血模型 造模方法：,三、诱发性全脑缺血模型,大鼠四血管阻断前脑缺血模型模型特点： 制作关键烧灼椎动脉 该模型可在清醒状态下应用并可产生严重前脑缺血，且可进行重灌注实验。 缺点成功率50%左右；少数动物缺血深度不够；个体差异大，稳定性差。,三、诱发性全脑缺血模型,大鼠四血管阻断前脑缺血模型模型评估和应用： 可用于研究脑缺血后脑血流，也可进行代谢、行为学及神经保护等的评价研究。,第二节 帕金森病动物模型,一、基因修饰帕金森病动物模型,造模机制：DJ-1基因敲除小鼠或DJ-1表达下调的DA能细胞对氧化应激的敏感性增加，细胞抗氧化应激能力降低及相应信号通路发生改变，致使神经元凋亡加速，从而可能制作出帕金森病基因修饰动物模型。将构建好的-synuclein基因直接注射到受精卵的雄原核中，然后将携带外源基因的受精卵移植到同品系假孕受体的输卵管中，可获-synuclein转基因小鼠，发现该小鼠Lewy小体形成加快、神经元凋亡增加。,第二节 帕金森病动物模型,一、基因修饰帕金森病动物模型,模型特点：表型特点与帕金森病患者有较大差异。模型评估和应用： 具有广阔的应用前景，但同时尚存许多问题有待克服。 应用暂时只停留在致病机制研究、神经元保护措施筛 选等研究上。,The AS/AGU (Albino Swiss/Anatomy Glasgow University) rat strain derives as a single gene mutant for protein kinase C gamma (PKC) from an Albino Swiss (AS) rat parental strain.,第二节 帕金森病动物模型,二、诱发性帕金森病动物模型,造模方法：Wistar大鼠，10周，腹腔注射利血平。6-OHDA单侧注射大鼠中脑黑质诱发的单侧中脑黑质DA神经元损毁模型。非人灵长类动物全身静脉、浅静脉、颈总静脉或腹腔注射MPTP方法进行。,第二节 帕金森病动物模型,二、诱发性帕金森病动物模型,造模机制：利血平可以封闭囊内不可逆的单胺的运输，消耗中枢和外周的单胺，导致肌肉僵硬、姿势弯曲，运动减慢或无能。6-OHDA和DA的结构相似。6-OHDA被转送至儿茶酚胺类神经通路吸收系统，6-OHDA代谢导致众多氧化应激现象，由于自由基的形成最终使得DA神经元抗过氧化系统破坏，随着自由基对线粒体功能的损伤，其膜稳定性和DNA完整性的破坏，最终导致细胞死亡。黑质选择性毒物MPTP，本身不具有神经毒性，但可以穿越血-脑脊液屏障，并主要在星形胶质细胞和5-HT能神经元内的单胺氧化酶B作用后转变为有毒性的1-甲基-4苯基吡啶离子（MPP+)，然后释放到细胞外， MPP+不能穿越血-脑脊液屏障，而是经由DA转运体进入DA能神经末梢和胞体。,第二节 帕金森病动物模型,二、诱发性帕金森病动物模型,模型特点：对快速评价治疗帕金森病的药物具有重要价值。该模型迅速易得，但其症状会产生可逆性变化。缺点不能深入复制自发性帕金森病的病理过程。该模型对于了解黑质纹状体通路降解时病理、电生理和药理学变化非常有用，有利于对帕金森病症状产生机制的理解。缺点由于在这个模型中6-OHDA的损伤属单侧，通过大脑非损伤侧补偿介导的通路，可以影响大脑的单侧作用DA消耗的改变。需要立体定向仪等特殊设备，制作技术要求高，但大鼠易控制，来源广，价格低，行为持续时间长且观察方便，因而是常用的模型之一。,第二节 帕金森病动物模型,二、诱发性帕金森病动物模型,模型特点：3. MPTP制备的非人灵长类帕金森病模型方法简单，行为体征、病理特征与人类更相似，加之非人灵长类进化上的类人性、观察和取材的易操作性，而广泛受到人们的欢迎。此模型明显优于6-OHDA模型，是目前应用最广泛的模型。,第二节 帕金森病动物模型,二、诱发性帕金森病动物模型,模型评估和应用：应用利血平模型迅速发现了L-DOPA可作为帕金森病的潜在药物。,第三节 阿尔茨海默病动物模型,临床特征：进行性痴呆，表现为