帕金森病(PD)又名震颤麻痹,是最常见的神经退行性疾病之一。流行病学显示,患病率为15～328/10万人口,>65岁人群约1%;发病率为10～21/10万人口/年。PD病因及发病机制尚未明确,可能与社会因素、药物因素、患者因素等有关。PD病理改变为:中脑黑质致密部、蓝斑神经元色素脱失,黑质色素变淡及出现路易小体。PD神经生化改变为:中脑黑质致密部、蓝斑神经元脱失致上述部位及其神经末梢处多巴胺(DA)减少,DA减少≥70%时产生PD临床表现,而黑质纹状体系统中与DA功能拮抗的乙酰胆碱(ACH)作用相对亢进,DA与ACH平衡失调。
在神经毒素模型中,最常使用神经毒素的是6-OHDA(6-羟基多巴胺)和MPTP (1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶),神经毒素模型造模手段多为全身性注射神经毒素或脑内注射神经毒素,不同的神经毒素模型,所能模拟的PD病理特征各有不同。
脑内注射6-OHDA诱导PD模型
造模方式:SD大鼠,注射部位一般为纹状体、内侧前脑束(MFB)、黑质(SN),3-5天可检测到注射位置DA神经元凋亡。注射到纹状体中会破坏纹状体中的轴突末端,随后SN中DA神经元缓慢地逆行变性。症状相对较轻,进展缓慢。而注射到MFB和SN中将导致快速和大规模的DA神经元变性凋亡。
模型特征:该PD模型对比疾病临床表型,在行为障碍表型是一致的,同时该模型可产生PD的非运动症状,但缺少LB(路易小体)形成的病理学表型。
脑内或外周注射MPTP诱导PD模型
造模方式:MPTP是一种亲脂性分子,能够轻松穿过血脑屏障。C57BL/6小鼠,全身给药或脑内给药后,MPTP可被星形胶质细胞中的单胺氧化酶B(MAOB)氧化成强效多巴胺能神经毒素1-甲基-4-苯基吡啶离子(MPP+)。MPP+是一种有毒代谢物,由于其结构与多巴胺相似,因此很容易被多巴胺能神经元通过多巴胺转运蛋白(DAT)吸收。随后,MPP+诱导SN中DA神经元凋亡,同时纹状体多巴胺水平降低。DA神经元凋亡的机制是由MPP+抑制线粒体呼吸中复合物I诱导的,该过程导致纹状体和SN中的ATP浓度迅速下降,随后DA神经元发生凋亡。
模型特征:MPTP的全身性给药可模拟PD进行性的病理过程,包括纹状体和黑质区的DA神经元丢失、脑部的氧化应激、线粒体功能障碍,但同样,该模型也缺少LB形成的病理学表型。在神经毒素模型中,LB形成的这一病理学表型可在鱼藤酮诱导的PD模型中可观察到。
检测指标:
行为学检测:爬杆实验、僵直评分测试;
ELISA 法检测各组小鼠目标蛋白含量;
WB检测TH蛋白表达水平;
免疫组化:黑质层面阳性 TH+多巴胺能神经元细胞。
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