TEL:17312606166（魏經(jīng)理）
美鳳力臨床前大動物實驗中心
17312606166
隨著全球人口結(jié)構(gòu)改變和老齡化加劇，神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病率不斷攀升，并呈現(xiàn)“年輕化”趨勢，據(jù)WHO預(yù)測，20年內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)疾病將成為人類第二大死亡原因。然而，與其他醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的不斷進步相比，人類對神經(jīng)疾病的研究似乎總是停滯不前，神經(jīng)疾病領(lǐng)域存在巨大的未滿足需求，許多疾病目前暫無有效的治療藥物獲批上市，部分疾病的機制研究進展甚微。
合適的動物模型對于神經(jīng)藥物的臨床前研究至關(guān)重要，南模生物工業(yè)客戶部依托自身豐富的動物模型資源和多年臨床前藥效評價經(jīng)驗，建立了神經(jīng)藥理藥效服務(wù)平臺，該平臺由多名神經(jīng)科學(xué)研究背景和藥物研發(fā)經(jīng)驗的專家領(lǐng)銜，目前已成功建立多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病動物模型，可供臨床前藥理研究和藥效評價使用。
帕金森研究模型
1.MPTP誘導(dǎo)小鼠帕金森模型
甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶（1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine, MPTP）是一種能在人類身上復(fù)現(xiàn)帕金森癥狀的神經(jīng)毒素，MPTP具有良好的脂溶性，可以輕易穿過血腦屏障進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。在腦中，MPTP會被代謝為有毒的甲基-苯基四氫吡啶鎓鹽（MPP +）；MPP+的結(jié)構(gòu)接近多巴胺，能抑制線粒體呼吸鏈復(fù)合體I的活性，從而阻斷電子轉(zhuǎn)移鏈，減少ATP的生成并促進活性氧ROS的產(chǎn)生，最終造成神經(jīng)元的損傷。
圖3. MPTP的代謝途徑
MPTP誘導(dǎo)的小鼠帕金森模型由于造模技術(shù)相對簡單（只需要腹腔注射）、其對多巴胺神經(jīng)元的殺傷效果穩(wěn)定得到了廣泛的認可，不少關(guān)于多巴胺能神經(jīng)元死亡機制方面的研究都采用MPTP誘導(dǎo)的小鼠帕金森模型作為實驗范式。
圖4. MPTP誘導(dǎo)造模
2.6-OHDA誘導(dǎo)帕金森模型
6-羥多巴胺（6-hydroxydopamine, 6-OHDA）是多巴胺的羥基化衍生物, 當(dāng)6-OHDA進入神經(jīng)元后，會被單胺氧化酶-A（MAO-A）催化形成過氧化氫。6-OHDA單側(cè)損毀制備的旋轉(zhuǎn)模型是目前用得最多的PD模型之一，此模型可用于PD的發(fā)病機制及藥物療效判定、細胞移植治療、基因治療、神經(jīng)保護治療方面的研究。6-OHDA可在數(shù)周內(nèi)逐漸引起黑質(zhì)一紋狀體DA系統(tǒng)逆行性變性，其病理、生化方面的表現(xiàn)同人類PD有不少相似之處，如黑質(zhì)DA能神經(jīng)元變性、死亡、缺失，膠質(zhì)細胞增生，黑質(zhì)和紋狀體TH活性及DA含量降低；缺點是該模型仍屬急性損傷模型，不能模擬PD慢性進行性病程特點。
圖5. 6-OHDA誘導(dǎo)造模
腦缺血研究模型
3. 中腦動脈閉塞（MCAO）模型
腦血管疾病是人類發(fā)病率最高的疾病之一，模擬臨床疾病，制作較為可靠的腦缺血動物模型顯得尤為重要，根據(jù)實驗?zāi)康牟煌?，可以制備全腦缺血模型和局灶性腦缺血模型。大腦中動脈(MCA)是人群腦卒中的多發(fā)部位，MCA閉塞模型(MCAO)被普遍認為是局灶性腦缺血的標(biāo)準動物模型。
圖6. 中腦動脈閉塞手術(shù)造模
4. 雙側(cè)頸動脈狹窄模型
雙側(cè)頸動脈狹窄是研究腦小血管?。╟erebral small vessel disease，CSVD）的常用模型之一，構(gòu)建方法是將內(nèi)徑0.18 mm、節(jié)距0.50 mm、總長度2.5 mm的微線圈纏繞在小鼠一側(cè)頸總動脈分叉附近，間隔半小時后，將另一微線圈纏繞在對側(cè)頸總動脈對稱的位置。術(shù)后22 d小鼠表現(xiàn)出明顯的短期記憶缺陷，術(shù)后1個月病理可見胼胝體、尾殼核、內(nèi)囊和視束發(fā)生白質(zhì)病變，同時可見小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞激活增殖。術(shù)后6個月小鼠磁共振成像檢測可見嚴重的白質(zhì)病變、腦萎縮、多發(fā)性局灶性皮質(zhì)下梗死，同時病理可見血管破裂伴有膠原堆積、管壁增大、纖維蛋白沉積和血管纖維素樣壞死。
圖7. 雙側(cè)頸動脈手術(shù)造模
腦出血模型
5. 膠原酶誘導(dǎo)腦出血模型
膠原酶注射腦出血模型造模方法簡單、快捷、成功率較高，能較好地模擬人體腦血管自發(fā)出血的生理生化過程以及出血后血腫持續(xù)擴大的病理變化過程。造模時需要先將動物麻醉消毒后固定，顱骨鉆孔，使用立體定位儀定位大鼠腦一側(cè)尾狀核，將微量注射器針頭插入腦組織尾狀核，分別分組注入0.5μL膠原酶，連續(xù)觀察10 min后即可見發(fā)生出血，且出血后癥狀明顯、持續(xù)時間較長。但膠原酶對腦組織有細胞毒性作用，可嚴重損傷神經(jīng)功能及血腦屏障，因此并不能完全模擬人類單純腦出血后二次損傷的病理生理狀態(tài)，有一定的局限性。
圖8. 膠原酶誘導(dǎo)造模
抑郁癥模型
6. 慢性不可預(yù)知性溫和應(yīng)激模型（CUMS）
小鼠慢性不可預(yù)知應(yīng)激模型（CUMS）是目前被廣泛應(yīng)用于研究抑郁癥等精神疾病的動物模型之一，造模的關(guān)鍵在于應(yīng)激刺激的設(shè)定，應(yīng)激刺激種類可以包括但不限于：冷水浸泡、食物禁忌、氣味刺激、光周期改變等。每個刺激因素的持續(xù)時間和頻率應(yīng)該在合理范圍內(nèi)，以避免對小鼠產(chǎn)生嚴重的負面影響。
圖9. 抑郁癥研究模型
應(yīng)激處理結(jié)束后，需要通過一系列的行為學(xué)測試來評估小鼠是否存在抑郁癥狀。其測試方法可以包括強迫游泳實驗、尾懸實驗、開放場實驗等。這些測試可以反映小鼠的情緒狀態(tài)和運動能力等。例如，在強迫游泳實驗中，小鼠被迫在水中游泳，觀察它們的游泳時間和反應(yīng)。如果小鼠表現(xiàn)出明顯的無助行為，則說明它們可能已經(jīng)出現(xiàn)了抑郁癥狀。其他測試也可以根據(jù)實驗需要進行選擇。
疼痛模型
7. 福爾馬林誘導(dǎo)疼痛模型
福爾馬林（Formalin）致痛模型是一種常用的疼痛模型，造模方法簡單，將適量福爾馬林注射至小鼠后足背部皮下，觀察小鼠舔爪的時間。福爾馬林所致的痛行為學(xué)分為兩個時相（第一期為注射后立即的疼痛持續(xù)到10min左右，第二期的疼痛則從注射后大約15 - 20min開始，持續(xù)60min以上），兩個時相在藥理學(xué)上也有明顯的不同，即非類固醇抗炎藥(nonstexoidal anti-inflammatory agents，NSAIDs)對第一期疼痛無效但可減弱第二期的疼痛，因而也說明福爾馬林性第二期疼痛是一種周圍炎癥性疼痛，這種疼痛一般認為與中樞敏化作用有關(guān)，研究這類疼痛對于臨床上組織損傷造成的痛覺過敏機制探討極為重要。
圖10.福爾馬林誘導(dǎo)造模
8. 卡拉膠誘導(dǎo)疼痛模型
卡拉膠( 又名角叉菜膠，Carrageenan, CG)是一種強化學(xué)物質(zhì)，用于刺激釋放炎癥和促炎介質(zhì)(包括前列腺素、白三烯、組胺、血清素、緩激肽和TNF-a等)。在實驗動物的足爪、肌肉、關(guān)節(jié)等部位注射角叉菜膠，最初引起急性炎癥，2周后可轉(zhuǎn)化成慢性炎癥。該模型主要用于了解急性炎性痛以及模擬組織損傷的條件，如關(guān)節(jié)扭傷、拉傷、肌炎。
圖11. 卡拉膠誘導(dǎo)造模
腦原位瘤
9. 神經(jīng)膠質(zhì)瘤模型
原位荷瘤是目前研究腦膠質(zhì)瘤發(fā)病機制及其治療方法的常用模型之一，常采用立體定位注射技術(shù)，在大鼠或裸鼠腦內(nèi)在海馬區(qū)接種經(jīng)腫瘤細胞，該方法可以明顯降低動物的手術(shù)死亡率，提高腦內(nèi)成瘤率，穩(wěn)定可靠。
圖12. 原位移植瘤（U87MG-luc）模型
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