动物模型构建与评估丨LPS诱导帕金森病动物模型

脑声常谈

2025-02-02 09:05发布于上海科普领域创作者

+关注

《动物模型构建与行为学评估》电子版pdf，网盘发货

《动物模型构建与行为学评估》V1.0共计约540页，主要围绕生物医学领域中动物实验的核心方法，详细介绍了如何通过构建动物模型来研究疾病机理，并且使用行为学评估手段验证这些模型的有效性。书中的内容适用于研究人员在进行神经科学、药理学、生物医学等领域的实验时，理解和运用动物模型这一重要工具。

目前，常用的PD动物模型主要是通过神经毒素(如6-羟基多巴胺、MPTP、鱼藤酮等)诱导的神经毒素模型，给药方式通常为腹腔注射、皮下注射或脑内定点注射，但具有局限性，如6-羟多巴胺不能通过血脑屏障，脑内定点注射对脑部产生机械性损害，MPTP本身自然界不存在，且多为急性或亚急性模型，不能模拟PD渐进性发病特点，鱼藤酮模型对不同动物个体制备效果不一，重复性差。为深入研究PD的发病机制和治疗方法、改善PD患者的生活质量，构建能模拟PD渐进性发病过程、行为学特征、病理学特征的理想动物模型尤为重要。

环境因素作为PD诱因之一，其机制可能是环境毒物通过口服或鼻腔暴露。LPS在自然界广泛存在，可见于空气尘埃、大气污染源所含的细颗粒物，故人类经常暴露在LPS中，可经鼻直接进入脑内。而作为内毒素的LPS，虽然对神经元无直接毒性，但可激活脑内MG，诱导免疫反应，释放大量的细胞炎症因子(TNF-α、IL-1β等)和神经毒性因子(ROS、RNS等)，导致黑质-纹状体通路损坏，出现PD症状。研究显示，脑内注射大剂量LPS，可迅速激活MG，通过炎症反应介导PD发生，但立体定向注射难度大且大剂量注射不符合PD发病的渐进性特征，通过腹腔注射LPS也能诱导PD模型，但会引起炎症反应和肝肾功能损害。经鼻暴露LPS可导致嗅觉神经元缺失，与早期PD患者嗅觉减退现象相吻合，表明经鼻暴露LPS可能是制备PD动物模型的潜在途径。

脂多糖(lipopolysa-ccharide，LPS)是革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分，可通过激活MG来刺激机体产生炎症反应。研究显示，LPS可通过黑质内注射、苍白球注射、纹状体注射和腹腔注射等途经引起黑质多巴胺能神经元缺失，制备PD动物模型。LPS经鼻腔途径给予可诱导PD动物模型，但需时5个月。通过小剂量、多次滴鼻给予LPS的方式，作用于C57BL/6小鼠诱导PD动物模型。通过LPS经鼻腔小剂量、多次给药的方式，以期加快PD动物模型的制备，缩短PD发病机制及治疗效果的研究周期。

动物模型制备:

小鼠单笼饲养，18～22℃自由饮食，并保持12h/12h昼夜循环，随机分为对照组和LPS模型组，每组9只。LPS模型组小鼠鼻腔滴入LPS(3mg/kg，生理盐水溶解)。滴入前先将小鼠用乙醚麻醉，保持小鼠头后仰，缓慢滴入LPS，保持后仰状态10～15s，使LPS充分吸收。每侧鼻孔滴10μl，1次/3d，对照组鼻腔滴入等体积生理盐水，给药7周，共给药16次。

行为学检测：

悬丝实验

长约35cm的金属丝水平固定于距离地面30cm，小鼠两前爪抓住金属丝中心位置，按以下标准评分，评分越低代表小鼠肢体协调能力越差。①小鼠后爪抓住金属丝的时间评分:0～4s、5～9s、10～19s、20～39s、≥40s分别记5分、4分、3分、2分、1分;②小鼠爬到金属丝任意一端的时间评分:0～39s、40～59s、60～99s、100～129s、≥130s分别记5分、4分、3分、2分、1分;③小鼠从金属丝掉下的时间评分:没有掉下、≥120s掉下、60～119s掉下、20～59s掉下、＜20s掉下分别记5分、4分、3分、2分、1分。实验前训练5次，测3次，统计累积临床评分。

爬杆实验

直角三角形装置，斜边为直径2cm、长80cm的圆形木杆，缠双层纱布，在斜边顶端固定一方形木块(以刚好容纳小鼠为标准)，斜边底端为平台。将小鼠置于斜边顶端，分别记录小鼠转头时间和小鼠爬到平台的时间。实验前训练5次，测3次，统计转头时间和爬到平台时间。

步距实验

长50cm、宽2.5cm、高20cm的单向通道作为步距实验装置，通道底部铺白色硬纸，将小鼠的两后脚掌分别涂抹红蓝墨汁，放于通道入口，出口处设置暗室。实验前训练5次，测3次，统计通过通道的平均时间和平均步长。

旷场实验

直径60cm、高60cm的圆形装置，设定外墙区、过渡区、内部中心区。通过电子成像系统记录并统计小鼠5min内的运动距离、平均速度和休息时间。

给药7周后，行为学实验显示，LPS模型组小鼠肢体协调能力、步距、动作灵敏度等运动功能较对照组均明显下降，LPS滴鼻7周后，病理学显示黑质多巴胺能神经元数量明显减少、TH表达明显降低、α-突触核蛋白的表达显著增加、神经递质含量明显减少，成功建立了符合行为学及病理学特征的PD小鼠模型。这一研究结果与He等采用LPS(0.5mg/kg)隔天滴鼻，连续5个月造模的研究结果相似，但用时更短，实用性更强，可更加快捷地用于PD发病机制、病理学变化、神经递质变化及治疗方法、治疗效果的研究。

免责声明：本内容来自腾讯平台创作者，不代表腾讯新闻或腾讯网的观点和立场。