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模型制备

1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)致帕金森病模型(Model of PD induced with MTPT)

2019年01月02日 浏览量: 评论(0) 来源:《人类疾病动物模型复制方法学》 作者:周光兴 责任编辑:yjcadmin

(1)复制方法

1)双侧损毁PD模型

①猴:成年恒河猴(猕猴、松鼠猴亦可),体重为4.5kg左右。按0.35~0.5mg/kg体重的剂量经下肢静脉注射 MPTP,第1日3次,第2、3日每日2次。在2~4次注射后出现短暂海洛因样急性反应,表现为仰卧、瞌睡、间歇性闭眼、动作减少、重复点头、四肢伸展、头向后仰并向一侧旋转。1周后出现类似于人类的PD症状,如眨眼少,两眼凝视,动作减少,动作迟缓,肢体发僵,震颤,屈曲姿势,发音、吞咽困难等。症状逐日加重,以至几乎不能活动,仅能附卧或侧卧。少动、强直、姿势及步态异常在不同种系及个体之间有较好的一致性,但震颤表现有明显差异,恒河猴多为姿势性、动作性震颤,非洲绿猴有静止性震颤表现。抗PD药物如左旋多巴可改善上述症状。

②小鼠:小鼠对MPTP的敏感性存在种系和年龄的差异。一般选10~12周龄,体重为25~30g成年C57/BL褐鼠,按体重30~40mg/kg体重经腹腔注射MPTP,连续7d。于第6~7次注射后出现暂时性(2~3h)躯干震颤、竖毛、尾巴过伸、动作减少及爬杆试验障碍。小鼠的症状表现不如猴典型。

③猫  成年家猫,体重为2.5kg左右。按5mg/kg体重的剂量经腹腔注射MPTP,连续5d。于第2次注射后每次注射时可见短暂海洛因样毒性反应,如瞳孔散大、流泪、流涎、凝视、活动异常等。在首次注射后次日起逐渐表现出表情呆滞、两眼凝视、瞬目减少、低头弓背、发音低弱、活动减少、动作笨拙、进食困难等PD症状。

2)单侧损毁PD模型

恒河猴,按0.5~0.7mg/kg体重的剂量经一侧颈内动脉注射MPTP,1周后出现损毁对侧肢体活动减少,以及自发性向损毁侧转身。腹腔注射苯丙胺诱发向损毁侧快速旋转,注射阿扑吗啡后向损毁对侧快速旋转。

(2)实验观察内容和检测指标

给药后可采用录像、摄影和爬杆试验等方法记录观察动物的行为活动。分别于末次注射后10、14、和21d处死动物,采用HPLC-EC检测动物黑质一纹状体多巴胺(DA)、3,4-二羟苯乙酸(DOPAC)和高香草酸(HVA)的含量;采用放射免疫法检测纹状体内甲硫氨酸脑啡肽(MEK)和亮氨酸脑啡肽(LEK)的含量;采用光、电镜技术观察动物黑质、尾状核、豆状核、迷走背核、蓝斑核及额叶皮质的神经病理学的改变。

(3)模型特点  MPTP是一主要针对DA能神经元的神经毒素,除对人和灵长类动物有毒性作用外,对猫、鼠、狗、羊、蛙、金鱼等多种动物均具毒性作用。其毒性作用机制主要通过抑制线粒体呼吸链复合体Ⅰ的活性以及由此诱发的氧化应激反应实现。MPTP本身并无毒性,其进入脑内在胶质细胞单胺氧化酶-B(MAO-B)的作用下转变为甲基-苯基-双氢吡啶(MPTP),然后进一步转化为甲基-苯基吡啶离子(MPP+),MPP+被DA转运体主动摄取到DA能神经元胞体内,再进入线粒体,抑制线粒体呼吸链复合体Ⅰ的活性,使ATP合成减少,自由基生成增加,同时MPP+还可使细胞内乳酸堆积,Ca2+平衡紊乱,一氧化氮(NO)合成增加,谷胱甘肽(GSH)合成减少。这些因素均可加剧自由基的过度生成,降低细胞对自由基损伤的抵抗能力,最终导致DA能神经元变性、死亡。

(4)比较医学  利用MPTP制备的灵长类PD模型,在症状及病理、生化改变方面均酷似人类PD,而且稳定可靠,对抗PD药物的反应(包括不良反应)也同人类相似。这是目前所建立的最能反映人类PD特征的动物模型,因而被广泛用于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。费用高和管理不便是其缺点,尤其是双侧模型因进食饮水困难,常需要应用抗PD药物才能保证其长期存活。 MPTP诱发小鼠、猫的PD模型在症状方面不及灵长类模型典型,但由于经济方便,也常被采用。MPTP在其他动物诱发的PD模型应用不多。

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