帕金森疾病动物模型的研究进展(3)

　　恒河猴（大约8岁）和同年龄野生型C57/B6小鼠（10个月）相比，猴脑中反应性星形胶质细胞和轴突变性的增加，A53T α-synuclein在猴脑中显示比小鼠更严重的年龄依赖性的神经毒性，且A53T α-synuclein的累积和相关病理学发展是年龄依赖性的[52].Lauwers等[53]采用重组LV载体将WT、A30P或A53T三种α-synuclein突变基因导入Wistar大鼠SN,结果显示神经细胞损伤不明显，5个月时大鼠神经细胞损伤24% ~ 35%.相对于LV载体而言，rAAV载体转导效率可能更好、DA神经元细胞损伤更明显、造模时间更短，AAV载体转导效果优于LV载体[54].

　　rAAV的衣壳血清型也是PD模型制作重要的考虑因素。与rAAV2/1相比较，rAAV2/7血清型转导时间更短、DA能细胞损失更多[55-56].AAV1、AAV5和AAV8血清型在SNc中转导效率高于AAV2[57].rAAV7血清型在小鼠SNc中显示出高水平的α-synuclein表达，并产生了DA神经元的强烈丧失[51].病毒载体模型动物的种类、品系和年龄在模型制作时也是应该考虑的。据报道[48]rAAV2/9-α-synuclein在C57BL/6小鼠的SNc中产生强烈的DA神经元变性，但其他品系小鼠不产生。提示研究人员在比较基因在rAAV-α-synuclein介导的表型中的作用时，应该在相同的背景下使用同基因品系小鼠。

　　rAAV-α-synuclein模型没有完全概括在PD患者脑中发现的LB和路易体神经突的特征。虽然α-synuclein似乎定位于过表达α-synuclein的转导神经元中，但是这些聚集体不具有典型LB和路易体神经突的形态学特征。

　　2.3 转基因与神经毒素联合模型

　　用AAV载体将α-synuclein基因单侧递送至雄性SD大鼠SN,13周后皮下植入神经毒素鱼藤酮渗透性微型泵。结果发现，大鼠出现进行性运动功能障碍、黑质纹状体神经变性和α-synuclein病理学的经典PD三联征，受损的神经元对鱼藤酮更加敏感。但是，该方法受到鱼藤酮的全身毒性的限制，鱼藤酮的直接大脑内递送可能在长期研究中更有用[58-59].Song等[60]在雄性C57BL/6小鼠的双侧SN中使用rAAV2/1载体过表达WT α-synuclein,8周后进行了亚急性MPTP治疗。发现过表达的α-synuclein诱导黑质纹状体进行性变性，DA神经元对MPTP的敏感性增加。在α-synuclein基因敲除雄性C57BL/6小鼠体内注射6-OHDA导致黑质纹状体通路持续DA消耗，行为参数在两个月内部分恢复[61].6-OHDA毒性似乎受α-synuclein的影响，但啮齿动物脑内6-OHDA给药导致SN细胞损失却不诱导α-synuclein表达导致的PD样变化[62].

　　转基因小鼠是非常强大的工具，可以让研究人员了解分子、细胞和整个组织水平的分子和蛋白质在体内的作用，转基因小鼠和神经毒素两种技术的结合将对于阐述PD分子和细胞机制，有很大的应用价值。

　　3 小结

　　MPTP和6-OHDA都是儿茶酚胺神经毒素，广泛用于啮齿类、树鼩、非人灵长类动物等PD模型的创建及相关病理机制研究。6-OHDA通常采用单侧治疗并产生单侧运动障碍，左旋多巴诱导后出现同侧运动不良和旋转行为，容易检测和测量[63].双侧注射低浓度的6-OHDA可用于认知的研究，因为其产生DA神经元的平衡损失并模拟PD的早期阶段[64].为了特异性靶向DA神经元，6-OHDA必须与去甲肾上腺素和5-羟色胺转运蛋白抑制剂一起给药[65].MPTP引起的损伤程度和细胞死亡模式取决于给药方案[66].MPTP引起的运动障碍可恢复，需要高度挑战性的行为测试来检测。MPTP小鼠模型是测试神经保护剂的有效性的经典模型，但是在神经毒素模型中显示神经保护作用的许多化合物在临床试验中失败[67].神经毒素模型在神经保护方面缺乏预测能力和不会出现典型LB病理学特征导致研究重点放在强调病理性α-synuclein的PD其他模型上。转基因模型为常见且广泛使用的神经毒素的模型提供了替代方案和补充。基因敲除/敲入模型为相关人员研究确切的分子机制提供了研究工具，这些模型的早期症状学提供了靶向功能障碍途径的可能性，但是该模型实验周期长且对技术要求较高。基于α-synuclein的病毒载体模型具有渐进性质，允许在退行过程的不同阶段进行治疗干预。在AAV-α-synuclein模型中观察到的α-synuclein与PD患者相似，表明存活的神经元保持功能失调状态，这使得该模型在病理机制的研究中特别有用。

　　理想的PD模型可以模拟人类疾病的损伤分布及其随时间的变化，但目前并没有一个完美的模型能够完全模拟PD所有特征。尽管广泛认为PD是由潜在的遗传学和暴露于环境危险因素引起的，但科学研究中仍广泛使用单一遗传或神经毒素来模拟PD的临床前状态。单一因素的模型在研究病因学、构建和表观有效性方面都受到限制，因此综合因素的PD模型也是值得关注的。

　　参考文献

　　[1] Kalia LV, Lang AE. Parkinson's disease [J]. Lancet, 2015, 386（9996）： 896 – 912.　　

　　[2] Jackson-Lewis V, Blesa J, Przedborski S. Animal models of Parkinson's disease [J]. Parkinsonism Relat Disord, 2012, 18（7）： S183 – S185.　　

　　[3] Matheus FC, Rial D, Real JI, et al. Decreased synaptic plasticity in the medial prefrontal cortex underlies short-term memory deficits in 6-OHDA-lesioned rats [J]. Behav Brain Res, 2016, 301: 43 – 54.　　

　　[4] Deumens R, Blokland A, Prickaerts J. Modeling Parkinson's disease in rats: an evaluation of 6-OHDA lesions of the nigrostriatal pathway [J]. Exp Neurol, 2002, 175（2）： 303 – 317.　　

　　[5] Vijayanathan Y, Lim FT, Lim SM, et al. 6-OHDA-lesioned adult zebrafish as a useful Parkinson's disease model for dopaminergic neuroregeneration [J]. Neurotox Res, 2017, 32（3）： 496 – 508.　　

　　[6] Kamińska K, Lenda T, Konieczny J, et al. Depressive-like neurochemical and behavioral markers of Parkinson's disease after 6-OHDA administered unilaterally to the rat medial forebrain bundle [J]. Pharmacol Rep, 2017, 69（5）： 985 – 994.　　 …… 此处隐藏：1478字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……