帕金森疾病动物模型的研究进展(2)

　　在食蟹猴中，慢性和延长的MPTP给药（0.3 mg/kg,静脉注射，间歇性两年，2岁给药，10年后处死），在剩余的SN神经元胞体和神经纤维结构中发现α-synuclein积累、磷酸化的α-synuclein免疫反应性，但无典型的LB发现[27].猕猴连续低剂量[0.1 mg/（kg·d）]MPTP皮下注射14 d后可出现中度PD症状，此后隔日注射一次，4次后猕猴出现不可逆性PD运动症状，且可自主摄食并长期存活[28].李鹏等[29]对猕猴后小腿皮下静脉缓慢注入MPTP溶液（0.2 ~ 0.4 mg/kg,间隔1 d,连续5次），3个月后评估模型情况。虽然猕猴出现典型帕金森运动症状、TH阳性纤维大量丧失，但未见到LB形成。史良琴等[30]采用恒河猴小剂量、长时间前臂肌内注射MPTP（0.2 mg/kg,45 d），动物可出现典型行为学症状，且观察到LB形成。但该方法存在时间长，脉冲式给药无法做到慢毒诱导，人为干扰大等因素。Ma等[31]对树鼩连续腹腔注射MPTP[3 mg/（kg·d）],5 d后出现典型的帕金森运动症状，且纹状体DA和DOPA水平显着降低，脑中α-synuclein mRNA水平升高，提示树鼩可能是研究PD发病机制的潜在动物模型。邓苙等[32]研究指出树鼩MPTP模型与6-OHDA模型相比，PD行为学特征更明显，树鼩的TH阳性神经细胞呈双侧性减少，提示MPTP经腹腔注射是制备树鼩PD模型的理想方法。

　　与灵长类动物相比，啮齿动物对MPTP毒性的敏感性较低，白老鼠几乎不受MPP+的影响，MPTP限制在黑色小鼠或灵长类的PD动物模型中[8].急性MPTP给药主要引起DA能神经细胞非凋亡性死亡，而长期施用低至中等剂量的神经毒素导致由凋亡性细胞死亡引起的进行性的神经变性，可以反映PD患者大脑中的细胞分子生物学变化[33].

　　2 转基因小鼠模型

　　转基因模型主要是基于家族性PD相关基因的发现，迄今为止，已经鉴定了15个致病基因和超过25个遗传风险因子[34],归类为“PARK”基因和“非PARK”基因。已经证明α-synuclein水平过表达，在病理发展中至关重要。

　　2.1 基因敲除模型

　　Nuytemans等[35]研究发现PINK1（PTEN-induced putative kinase 1,PARK6）的约30种致病突变与PD相关。然而，小鼠PINK1缺失不会导致明显的表型，迄今为止，开发的PINK1敲除（-/-）和敲低小鼠模型显示轻度的神经退行性变化[36].Oliveras-Salvá等[37]研究显示重组腺相关病毒（recombinant adeno-associated virus,rAAV）2/7载体介导的雌性C57BL/6小鼠SN中PINK1的敲低不会引起行为缺陷或DA细胞死亡、不增强α-synuclein诱导的神经病理学变化，但是在PINK1-/-小鼠中α-synuclein诱导的DA能细胞死亡和磷酸化增强。PINK1-/-小鼠SN中的DA神经元没有丧失，但纹状体中突触可塑性受损[38],表型仅显示总DA水平的轻微降低[39].而Glasl等[40]在PINK1-/- C57BL/6J小鼠中观察到DA细胞的丧失、神经变性增加，表现为PD早期症状。

　　钙离子非依赖型磷酸酯酶A2, VIa亚型（calcium-independent phospholipase A2, group VIa,iPLA2β）基因突变PLA2G6发生于PD的多种神经疾病中。Blanchard等[41]研究显示，雄性iPLA2β-/-小鼠4个月时，神经病理学变化很小。12个月时，小鼠出现运动障碍、小脑神经元损失和纹状体中α-synuclein积累。15 ~ 20个月，该模型仍未出现PD特有的运动特征，仅显示神经炎症和PD相关的神经病理学变化。

　　Wang等[42]发现tetranectin基因敲除C57BL6/J小鼠（TN-/-）与年龄匹配的WT小鼠相比，12个月时，SNc中具有较少的DA神经元。DAT、二羟苯乙酸水平升高，意味着小鼠纹状体DA能终端的代偿性增加。小鼠运动迟缓、旋转速度变慢，运动功能逐渐恶化，伴有中度至重度肢体僵硬和异常姿势，并且无自发行为恢复。两种基因型老年小鼠（> 18个月）的SN中α-synuclein免疫反应性均增加，但TN-/-小鼠反应更明显，形成LB样物质。老年TN-/-小鼠的纹状体α-synuclein水平显着降低。该模型可能是研究LB形成、检测PD神经保护疗法或其他突触核蛋白病的有价值的模型。

　　PARK2基因（parkin基因）异常多导致青少年PD综合征。虽然parkin-/-和WT C57BL/6J小鼠在行为测试中没有差异，parkin缺乏？？不会引起大量的SN变性或PD症状，但是parkin-/-诱发DA的半衰期延长，影响纹状体的DA释放。幼年parkin-/-小鼠中α-synuclein释放和摄取减少表明DA神经传递早期症状的改变，而在老年parkin-/-小鼠的α-synuclein增强可能反映PD晚期症状前期DA功能的补偿性适应。parkin的遗传缺陷可能导致DA神经元的早发性生理功能障碍[43-44].

　　转基因小鼠可以在一定程度上模拟与PD类似的一些神经病理学和行为表型。然而，与PD相关大脑区域（如SNc或者蓝斑）的神经元损失，大多数转基因小鼠不会出现，并且病理学和表型的出现通常和细胞死亡一致，迄今为止的基因敲除小鼠都没有代表PD的真实模型[45].

　　2.2 病毒载体转基因模型

　　到目前为止，大多数基因敲除小鼠未能显示出明显的DA能细胞损失和DA依赖性行为缺陷。而通过向脑中靶向输入病毒载体，局部过表达α-synuclein,可以克服这一障碍。人α-synuclein由第4号染色体SNCA基因编码。SNCA基因突变（包括A30P,E46K,G51D和A53T）以及SNCA倍增的特异性突变都与α-synuclein聚集增加相关联，α-synuclein模型有助于阐明与PD相关的基因对DA神经元变性的贡献。

　　Niu等[46]通过慢病毒（lentivirus,LV）载体在恒河猴卵母细胞中表达A53T α-synuclein,75个胚胎成功孕育出6只转基因猴。虽然转基因猴未出现明显的DA神经元退化及运动症状，但出现了年龄依赖性的、啮齿动物模型中难以模拟的PD非运动性症状--认知缺陷和焦虑。这与PD患者早期疾病阶段非运动性症状一致。该模型对研究人员认识PD早期病理事件和验证PD的治疗靶点是有价值的。Eslamboli等[47]使用rAAV2/5载体在绒猴腹侧中脑中表达WT、A53T α-synuclein.9周后出现运动症状，15周WT组运动偏倚明显，33周后A53T组运动性能逐渐恶化，运动协调错误增加。两组动物纹状体中DA能纤维显着退化，在腹侧中脑区域A53T组比在WT组更突出。两组动物存活DA神经元中都观察到含有α-synuclein聚集体。这在其他啮齿类动物模型中没有观察到，是研究神经保护策略和新药的优秀工具。Van der Perren等[48]向Wistar大鼠SN部位注射携带A53T α-synuclein的rAAV2/7.3周后，接受剂量为3.0E11 GC/mL的大鼠中观察到显着的运动障碍。4周后，注射部位对侧（左）前爪使用率降低了50%,DA实验阳性。32 d后，PET成像观察到DAT结合率降低高达85%.免疫组化显示SN中不溶性α-synuclein阳性聚集体形成。与WT α-synuclein模型和6-OHDA模型相比较，A53T突变诱导的SN中DA细胞进行性死亡和α-synuclein阳性聚集物的形成具有时间和剂量依赖性，小鼠显示出运动缺陷[49].A53T模型的损伤程度比WT模型更严重[50-51].A53T模型可能是早发性PD的合适模型。 …… 此处隐藏：1717字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……