失眠动物模型的建立.ppt

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1、失眠动物模型的建立老年性痴呆定义老年痴呆发病机理老年痴呆模型常用实验动物常见建模方法及其评价总结及展望老年痴呆是发生在老年期和老年前期的大脑皮层获得性老年痴呆是发生在老年期和老年前期的大脑皮层获得性高级机能的全面损害。主要包括阿尔采默型老年痴高级机能的全面损害。主要包括阿尔采默型老年痴(SDAT)和血管性痴呆和血管性痴呆(VD)两大类。两大类。SDAT是以进行性痴呆为主要症状的人脑变性疾病。是以进行性痴呆为主要症状的人脑变性疾病。病病理特征：理特征：主要有老年斑、神经纤维缠结等。临床伴有认知记主要有老年斑、神经纤维缠结等。临床伴有认知记忆损伤。忆损伤。VD是指各种脑血管病引起的获得性智能障是指

2、各种脑血管病引起的获得性智能障碍综合碍综合征。征。AD的病因与发病机制尚不明确，可能原因有：的病因与发病机制尚不明确，可能原因有：胆胆碱碱能能假假说说铅铅中中毒毒假假说说炎炎症症免免疫疫学学说说基基因因突突变变学学说说等等6090岁的老年人群中患病率随年龄的增长呈指数岁的老年人群中患病率随年龄的增长呈指数增长增长,每隔每隔5.1岁即增加一倍岁即增加一倍,可见衰老肯定是可见衰老肯定是AD的危险的危险因素之一。因素之一。21世纪世纪,全球正逐步进入人口老全球正逐步进入人口老龄化时代。龄化时代。AD的发病率越来越高的发病率越来越高,预预计计2025年全球受该病困扰的人数将达年全球受该病困扰的人数将达

3、1400万，该病的防治不仅是一个重大万，该病的防治不仅是一个重大的医学问题的医学问题,同时也是一个严峻的社同时也是一个严峻的社会问题会问题。灵长类灵长类脑的各结构比例及脑血管分布均脑的各结构比例及脑血管分布均最接近人。但费用高最接近人。但费用高,来源困难。来源困难。狗、猫狗、猫脑皮层及脑内各结构脑皮层及脑内各结构比例较接近人比例较接近人,抗手术打击抗手术打击能力强能力强,特别适合慢性实验特别适合慢性实验,但其脑血管走行及脑的供血但其脑血管走行及脑的供血与人脑差异较大。与人脑差异较大。兔脑兔脑内血管发达程度与人内血管发达程度与人脑类似脑类似,但兔大脑皮层部分但兔大脑皮层部分不发达。不发达。鼠脑鼠

4、脑体积小体积小,抗手术打击能力差抗手术打击能力差,不常见临不常见临床上的症状如呼吸困难、癫痫、意识障碍床上的症状如呼吸困难、癫痫、意识障碍难等在小动物中却很常见，且难以恢复难等在小动物中却很常见，且难以恢复,使使其神经功能障碍难以评定。但价格便宜其神经功能障碍难以评定。但价格便宜,来来源充足，品种较纯源充足，品种较纯,制作模型简单制作模型简单,生存率高。生存率高。鸡大脑鸡大脑发达发达,有人估计有人估计,其实其实验价值和某些哺乳动物相似。验价值和某些哺乳动物相似。但这方面研究较少但这方面研究较少,其应用其应用价有待进一步验证。利用其价有待进一步验证。利用其建立学习和记忆模型快、记建立学习和记忆模

5、型快、记忆保持的测定及脑内注射容忆保持的测定及脑内注射容易、重复性好、来源丰富、易、重复性好、来源丰富、价格便宜、易管理。价格便宜、易管理。理想的理想的AD动物模型不仅要模拟出动物模型不仅要模拟出AD的行为学改变的行为学改变,而且应能模拟复制而且应能模拟复制AD的主要病理、生化及神经递质的主要病理、生化及神经递质等多方面的改变。目前等多方面的改变。目前,大致可概括为四类大致可概括为四类自自然然衰衰老老模模型型转转基基因因动动物物模模型型与与B淀淀粉粉样样蛋蛋白白有有关关的的模模型型中中枢枢胆胆碱碱能能神神经经元元损损毁毁模模型型1.自然自然衰老动物模型衰老动物模型衰老因素在老年痴呆发病过程中占

6、有重要地位，衰老因素在老年痴呆发病过程中占有重要地位，形态学观察可见形态学观察可见,自然衰老鼠隔区、斜角带核自然衰老鼠隔区、斜角带核及及Meynert基底核中的神经元萎缩、丧失基底核中的神经元萎缩、丧失,感觉、运感觉、运动及学习记忆等多种功能下降。因此可用恒河猴、动及学习记忆等多种功能下降。因此可用恒河猴、老年兔及老年鼠等作为老年兔及老年鼠等作为AD模型。模型。评价评价:AD有别于有别于正常衰老的进行性神经功能衰正常衰老的进行性神经功能衰退性疾病，故其只模拟了退性疾病，故其只模拟了AD的部分疾病特征。极的部分疾病特征。极少形成少形成NFT及淀粉样蛋白沉积。价格昂贵、健康状及淀粉样蛋白沉积。价格

7、昂贵、健康状况较差、不易得到况较差、不易得到,在一定程度上制约了该模型的在一定程度上制约了该模型的研究进展。研究进展。3.转基因动物模型转基因动物模型常用的转基因动物模型是用实验方法将外源性基因如常用的转基因动物模型是用实验方法将外源性基因如App基基因导入因导入,使其在染色体基因组中稳定整合、表达使其在染色体基因组中稳定整合、表达,并遗传给后代。并遗传给后代。动物过多地表达动物过多地表达App基因或其突变产物基因或其突变产物,引起引起A的沉积和相关的的沉积和相关的病理损害或临床症状。目前的转基因动物多选用小鼠主要是基于病理损害或临床症状。目前的转基因动物多选用小鼠主要是基于遗传背景、繁殖能力

8、、操作难度和经济角度的考虑遗传背景、繁殖能力、操作难度和经济角度的考虑,。常用的转基因动物模型制备的简单程序如下:(1)引物的设计或靶基因的制备;(2)重组靶基因注入受精卵;(3)植入假孕受体;(4)检测与评价。评价评价:虽然转基因动物存在难以重复、外源性基因表达不稳定、虽然转基因动物存在难以重复、外源性基因表达不稳定、繁殖能力低、抗病能力差、成本昂贵等问题繁殖能力低、抗病能力差、成本昂贵等问题,但不可否认但不可否认,转基转基因动物模型具有广阔的应用前景因动物模型具有广阔的应用前景,值得深入研究值得深入研究3.中枢神经元胆碱能损毁动物模型中枢神经元胆碱能损毁动物模型原理：用物理、化学、外科手术

9、等来损毁胆碱能神经元或切断原理：用物理、化学、外科手术等来损毁胆碱能神经元或切断胆碱能神经通路。胆碱能神经通路。（1）物理损毁模型：采用电、热等手段损伤大鼠）物理损毁模型：采用电、热等手段损伤大鼠Meynert基底核，使皮质乙基底核，使皮质乙酰胆碱量减少，造成动物记忆障碍、抑郁行为等。酰胆碱量减少，造成动物记忆障碍、抑郁行为等。评价：所得模型大鼠脑内不同分区组织中单胺氧化酶评价：所得模型大鼠脑内不同分区组织中单胺氧化酶B活性与青年组比较没活性与青年组比较没有显著性升高，故该模型尚欠缺说服力。有显著性升高，故该模型尚欠缺说服力。（2）化学损毁模型：）化学损毁模型：乙酰胆碱乙酰胆碱M M受体阻断剂

10、动物模型：大鼠腹腔内注射胆碱能拮抗剂，引起胆受体阻断剂动物模型：大鼠腹腔内注射胆碱能拮抗剂，引起胆碱能系统功能障碍。碱能系统功能障碍。评价：可造成认知障碍，但其主要是可逆性阻断突触后的乙酰胆碱评价：可造成认知障碍，但其主要是可逆性阻断突触后的乙酰胆碱M M受体，受体，缺乏缺乏ADAD特殊病理特征。特殊病理特征。兴奋性毒素损毁动物模型：如使用兴奋性神经毒素如红藻氨酸、使君子兴奋性毒素损毁动物模型：如使用兴奋性神经毒素如红藻氨酸、使君子氨基酸等注入大鼠氨基酸等注入大鼠MeynertMeynert基底核建立痴呆模型。基底核建立痴呆模型。评价：有记忆损害功能，但无神经元斑块及评价：有记忆损害功能，但无

11、神经元斑块及NFTNFT的组织病理学改变。且对乙的组织病理学改变。且对乙酰胆碱系统的损伤可逆转。酰胆碱系统的损伤可逆转。外科手术损伤：采用手术切断跨海马通路，建立外科手术损伤：采用手术切断跨海马通路，建立ADAD模型。模型。评价：可以造成动物定向记忆障碍，造模周期短，但创伤大、临近组织易评价：可以造成动物定向记忆障碍，造模周期短，但创伤大、临近组织易受损、无典型受损、无典型ADAD病理特征等缺点。病理特征等缺点。4.4.与与淀粉样蛋白（淀粉样蛋白（AA）质有关的模型）质有关的模型A具有神经营养和神经毒性双重作用。大鼠双侧海马内一次性具有神经营养和神经毒性双重作用。大鼠双侧海马内一次性注射注射A

12、2535片段后片段后,主动和被动回避性反射及空间分辨力降低主动和被动回避性反射及空间分辨力降低,皮质和海马神经元减少、退变皮质和海马神经元减少、退变,皮质下血管淀粉样变皮质下血管淀粉样变,脑内出现纤维脑内出现纤维蛋白丝状物。蛋白丝状物。评价：评价：虽然虽然A在在AD的发病中的详细机制目前尚无定论的发病中的详细机制目前尚无定论,但体内、但体内、体外实验都已证实了其神经毒性作用。体外实验都已证实了其神经毒性作用。5.快速老化小鼠模型快速老化小鼠模型SAM小鼠在生命早期就表现出身体各部位功能的衰老。小鼠在生命早期就表现出身体各部位功能的衰老。是日本京都大学在对是日本京都大学在对AKR/J系小鼠进行常

13、规近交系培育时系小鼠进行常规近交系培育时意外发现的。共有意外发现的。共有12个品系，其中个品系，其中SAMPS小鼠具备与小鼠具备与AD相似的病理特征，可作为自然发病的老化痴呆模型相似的病理特征，可作为自然发病的老化痴呆模型。脑内脑内淀粉样蛋白沉积淀粉样蛋白沉积相关递质及酶活性改变相关递质及酶活性改变脑内氧化应激相关的酶活性及线粒体功能改变脑内氧化应激相关的酶活性及线粒体功能改变脑内葡萄糖代谢障碍脑内葡萄糖代谢障碍免疫功能异常等免疫功能异常等评价：评价：SAMP8小鼠较自然衰老动物模型好，已广泛用于小鼠较自然衰老动物模型好，已广泛用于增强学习记忆功能及促智药物的研究。增强学习记忆功能及促智药物的

14、研究。总结：总结：建立理想的老年性痴呆的动物模型可以更建立理想的老年性痴呆的动物模型可以更好地研究老年性痴呆的发病机制好地研究老年性痴呆的发病机制,也是进行老也是进行老年性痴呆病理研究和药物开发的关键问题年性痴呆病理研究和药物开发的关键问题,但但是是,目前尚无一能全面再现、模拟老年性痴呆目前尚无一能全面再现、模拟老年性痴呆病理、生化、行为学等方面的全部特征的病理、生化、行为学等方面的全部特征的AD动物模型。现在动物模型。现在,有学者提出有学者提出,集多种因素于集多种因素于一体的复合式动物模型可能会表现出更为典一体的复合式动物模型可能会表现出更为典型老年性痴呆的病理及行为学表现型老年性痴呆的病理及行为学表现,为老年性为老年性痴呆的研究提出了值得深入探索的方向。痴呆的研究提出了值得深入探索的方向。THANKYOU!谢谢！