PD是第二常见的神经退行性疾病,其突出症状是经典运动特征,包括运动迟缓、肌肉僵硬、静止震颤、姿势和步态障碍,并常伴随认知障碍、精神症状、睡眠障碍、自主神经功能障碍、疼痛和疲劳等非运动特征。PD的典型特征表现为黑质致密部多巴胺能神经元的缺失,以及路易小体和路易神经突组成的路易病理。
一种建立PD模型常用方法是利用脑立体定位仪微量注射6-OHDA制备PD大鼠模型,因为大鼠相对于其它动物来说对6-OHDA较为敏感。6-OHDA不能通过血脑屏障,直接注射到黑质、纹状体或黑质-纹状体通路中,最终导致神经元变性坏死而出现PD症状。同时,6-OHDA单侧毁损造模后药物诱发行为可量化,其行为学变化与DA神经元损毁程度成正比,也是评价PD进程以及抗PD药物疗效的一个可靠指标。
PD模型造模流程图
图1 6-OHDA诱导的PD模型造模及药效服务流程图
布林凯斯为客户提供PD模型的造模及评价、行为学检测、病理学检测、分子检测及神经环路研究服务。
PD模型造模评价
评价6-OHDA建立PD大鼠模型的一个重要客观指标是旋转行为学检测。6-OHDA选择性毁损了注射侧DA神经元,导致同侧纹状体内DA含量明显下降,因而PD大鼠模型两侧大脑半球功能不对称。因此,毁损侧纹状体内神经元通过自我调节机制代偿性增加多巴胺D2受体数量及敏感性,最终结果是两侧神经元多巴胺受体不平衡;当给予DA受体激动剂(如APO等)与损毁侧大量增加的D2受体结合,将出现超敏现象,反应无法保持平衡,导致PD大鼠向健侧发生旋转。通过旋转频率的记录可以量化PD症状的严重程度。目前公认的PD大鼠成模标准是:注射诱导剂后旋转行为学超过7r/min的被认为是模型构建成功。
图2 APO诱导的大鼠旋转行为学检测
PD模型病理学检测
DA神经元丢失是PD病理特征之一,用HE染色可以观察黑质纹状体中神经元数量和形态的变化。PD模型组大鼠损毁侧黑质致密部神经元数量锐减,残存神经元形态不完整、轮廓不清、体积缩小。
图3 PD模型组和对照组黑质致密部神经元细胞数量及形态改变(HE染色)
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参考文献:
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2. Li Y, Zhang J. Animal models of stroke. Animal Model Exp Med. 2021 Sep 15;4(3):204-219.
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