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编号:10398331
AD造模方法及各法优缺点对比
http://www.100md.com 《中华中西医杂志》 2003年第10期
     【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2003)10-1498-02

    随着人类社会向老龄化推进,除心脑血管疾病外,阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease,AD)已被认为是主要危害人类健康的老年病之一。该病是一种进行性脑萎缩,主要表现为学习和记忆障碍,智力减退等临床特征 [1]

    相应地,针对AD的特征,学习记忆药理学的研究开展甚广,其成就主要应归功于各种精确简易的行为模式的发展 [2] 和病理学检测。根据AD病机研究,现将AD造模的几种主要可行方法及利弊分述如下。

    1 腹腔注射(ip)东莨菪碱(Scop)或樟柳碱胆碱能学说 [3,4] 表明,AD患者中枢神经系统乙酰胆碱酯酶(AchE)活性、乙酰胆碱(Ach)的合成与释放及Ach的摄取等多方面胆碱能系统功能障碍。依据此学说,ip Scop阻断胆碱能系统功能,从而获得AD模型。
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    优点:此法只需取老龄鼠,ip药物后短时即得。造模历时短,行为测试效果显著;造模药物易得,较经济便利。因小鼠生长周期短,易操作,为该法首选动物。

    缺点:药物阻断作用随药效衰减而消逝,胆碱能系统功能可恢复。因而不出现AD的形态学病理改变。同时,因阻断胆碱能系统

    功能,故不能用于新药对该模型胆碱能系统功能改善的观察。

    2 ip D-半乳糖(D-gal),然后向基底前脑Mynet基底核(NBM)或海马注入鹅蕈氨酸(Ib)或喹啉酸(QUIN)

    AD的自由基损伤学说 [5] 认为,老年人和AD患者脑内的抗氧化酶减少,自由基增多。但究竟自由基增加是AD的病因,还是AD发病的结果,目前尚无定论。此外,自由基可能促进β-淀粉样蛋白(β-AP)聚集,增加对神经元的损害。据此学说ip D-gal2个月,加速动物脑老化。通过实验观察,D-gal的代谢过程中伴有活性氧自由基产生,以CO 2 为主的自由基介导的脂质过氧化可能是获得拟衰老模型的主要原因 [6]
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    AD的兴奋性氨基酸(EAAS)理论 [7] 认为脑内兴奋性氨基酸主要是谷氨酸(Glu)的异常升高具有细胞毒性,使其受体过度激活则可引起突触后树突消失和神经元死亡,而突触是学习记忆的关键环节。EAAS还可使Tau蛋白产生类似AD中神经纤维缠结(NFT)的改变。此外,细胞凋亡机制认为:AD患者某些脑区,如额叶和海马区细胞凋亡明显增加 [8] ,而细胞凋亡是由于神经营养物质缺乏和(或)某些异常物质如β-AP和(或)自由基堆积的毒性作用所致。根据上述两种病机,在ip D-gal获得衰老模型基础上,按脑立体定位图谱,借助于脑立体定位仪,将Ib或QUIN注入NBM或海马。此两种药物均为兴奋性神经毒素,选择性破坏G

    lu能神经元,引起注药区大量Glu能神经元肿胀坏死,N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)受体遭到破坏,参与了神经细胞凋亡,引起空间辨别能力和学习记忆障碍,造成类AD表现的动物模型。因该造模法历时长,经手术过程,小鼠不耐受,故首选大鼠。
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    优点:本法可检测出凋亡小体、脂褐素、神经元、尼氏体、突触、软化灶等多种形态学及胆碱能、单胺能系统、超氧化物歧化酶(SOD)等水平的改变。

    缺点:历时长、经手术,动物死亡损耗量大;此法也不出现AD脑内的两种典型形态学改变:NFT和老年性斑块(SP)。

    3 灌胃(ig)AlC13造模

    铝中毒学说认为AD病人的血清和脑中铝的含量高于同龄对照组[9] 。因铝在脑内以硅酸盐的形式存在于脂褐素颗粒中,促进AβP的沉积NFT形成,蛋白代谢紊乱,引起记忆减退和大脑局部特殊物质沉积。但有实验显示AD病人的血清和脑中的铝含量并不高于正常人。目前对此学说尚存在较大分歧。

    另外,ig AlC13需时6个月左右,历时长,动物死亡损耗量大,结果不稳定,现已不再使用该法。
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    4 β-AP诱发动物模型

    近年发现AD脑中NFT和SP及部分脑血管中有淀粉沉淀物,是由较大的前体蛋白(APP)裂解产生的 [10] ,而β-AP是APP一部分,浓度较高时有神经毒性作用。依据以上β-AP沉积学说,直接向脑内注入β-AP而诱发AD模型。 优点:历时短,可观察到典型病

    变:SP。

    缺点:β-AP价格昂贵,须从国外购进。也需动物手术,动物死亡损耗量大。

    5 自然筛选法

    按动物生长周期正常喂养至老龄,通过行为测试筛选出痴呆鼠。该法历时长,又存在个体差异,因而不好控制结果。

    6 转基因动物模型

    通过转基因技术制造AD动物模型具备AD的一切病理改变,是目前最理想的AD造模方法。
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    但该法造价太高,技术难度大,不适合大批量动物药理实验。

    参考文献

    1 Wolf-kleinGS,Geriatrics,1993,48:26.

    2 韩怡凡.中枢胆碱能递质系统与学习记忆的研究.生理科学进展,1983,14(3):217.

    3 秦海强.阿尔茨海默氏病的病因学及发病机理的研究进展.国外医学·老年医学分册,1999,20(4):152-154.

    4 周瑾.老年性痴呆的发病机制和中枢胆碱能系统的关系.实用老年医学,1998,12(3):122.

    5 李绍平.Alzheimer病的多病因相互作用与新药开发。国外医学·老年医学分册,1996,17(6):243.
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    6 崔旭.D-半乳糖脑老化模型的脂质过氧化机理.中国老年学杂志,1998,18(1):38-40.

    7 董瑞国.兴奋性氨基酸与神经系统疾病.临床神经病学杂志,1995,61-63.

    8 李晓东.细胞凋亡在阿尔茨海默氏病发病中的作用.临床神经病学杂志,1998,11(2):126.

    9 Zahatero MD,Garcia de Jalon A,Pascual F,et al.Biol Trace Elem Res,1995,47(1-3):235-240.

    10 Goate A.Segreation of a missense mutation in the amyloid precursor protein gene with familial Alzheimer’s disease,Nature,1991,349:704.

    作者单位:158100黑龙江鸡西哈尔滨医科大学分校

    (编辑 李年令), http://www.100md.com(穆敬雯)