骨折动物模型的研究进展
慢性心理应激大鼠模型的建立及评价研究进展
[收稿日期]2009-03-17 [基金项目]安徽省教育厅自然科学研究资助项目(K J 2008B 318)[作者单位]蚌埠医学院第一附属医院心内科,233004[作者简介]王 寅(1981-),男,硕士研究生,住院医师. [文章编号]1000-2200(2010)02-0206-03 综 述 慢性心理应激大鼠模型的建立及评价研究进展 王 寅 综述,王洪巨 审校 [关键词]应激,心理学;动物模型;大鼠;综述[中国图书资料分类法分类号]R 395 [文献标识码]A 随着社会环境和生活方式的改变,工作压力增加,生活节奏加快,心理应激因素参与疾病的发生、发展得到广泛重视。心理应激触发机体产生的生理学效应包括急性自主神经功能不全、神经内分泌激活、血流动力学改变和引发炎症反应过程。因此,研究心理因素在疾病发生、发展和康复过程中的作用,具有重要的意义。慢性心理应激动物模型在医学研究领域发挥着越来越重要的作用,大量用于临床药物的筛选和评价,并且通过这些慢性心理应激动物模型了解临床疾病的病理生理机制,发生、发展以及对疾病的预后评估都有不可替代的作用。目前对于心理应激模型还没有统一的标准,现将主要的几类心理应激动物模型及其评价方法作一综述。 1 慢性抑郁型动物模型 抑郁是一种以情绪低落,思维迟钝,行为迟缓为主要症状的精神疾病,同时可伴有睡眠减少,体重降低等躯体症状。1.1 模型制作 1.1.1 慢性温和的不可预知性应激(chron ic m ild stress ,C M S) 由K atz 等 [1] 于1981年创立,但缺点较多,如过强的 应激刺激常导致动物死亡。由W ill ner 等[2-3] 对其进行改 进,是目前应用和研究较多的一种抑郁症模型。让大鼠在2~4周内每天经历一种不愉快的轻度应激,包括冷水游泳(4 ,5m i n),电击(电流强度1.0mA,频率1次/分),热环境(45 ,5m in),日夜颠倒,闪光刺激(频率3次/分),禁食,禁水,夹尾(1m in)等刺激。每种刺激形式不连续2天出现,形成一种CM S ,避免动物对同一种刺激产生适应。1.1.2 束缚应激模型 慢性束缚模型[4-5] 是将动物限制在 一个狭小的容器内(直径5cm ,长20cm ),使动物产生无助 或抑郁,每次刺激时间约1h 。 1.1.3 行为绝望(behav i oural despair ,BD )模型 亦称之为 强迫游泳模型 (f o rced s w i m m i ng test ,F S T ),由Porso lt 等1977年建立,被R enard 等[6-7]应用,是将大鼠(或小鼠)置入盛水的环形玻璃缸内强迫游泳。动物最初在水中拼命游动、挣扎,试图逃脱,随之感到逃脱是不可能的,便不再挣扎和游动,仅将头部露出水面,肢体漂浮,维持一种不动状态,称之为 BD 。由此衍生出小鼠的悬尾模型(tail suspension test ,T ST ),是将小鼠尾部悬挂,悬尾小鼠为克服不正常体位而挣 扎活动,但活动一定时间后,出现间断性不动,显示 绝望 状态[7-8]。 1.1.4 其他类型 如药物诱发的抑郁模型[9],孤养模型[10]等抑郁模型。 1.2 模型行为评分 目前尚无公认的经典测量抑郁情绪的测验,在各种抑郁模型动物中主要通过以下试验测量抑郁水平:多用敞箱试验[1]进行行为测评,表现为大鼠自发性探究行为明显减弱,运动能力降低。体重减轻、性行为减少、血浆中糖皮质激素升高,睡眠周期紊乱。同时发现老鼠天生偏好糖水的兴趣下降,运用糖水消耗试验测定24h 饮用1%蔗糖溶液的量,若糖水消耗显著降低,表示抑郁模型造模成功[2]。1.3 模型评价 上述抑郁模型可用于抗抑郁药物的筛选及抑郁病理生理机制的研究,因其采用的刺激因子类似人在生活中经历的应激事件强度,较好地模拟了人类快感缺乏、兴趣降低这一核心症状,并且模型稳定持久,作为抑郁应激模型是理想的。2 焦虑动物模型 焦虑是事先知道但又不可避免的、即将发生的应激性事件引起的一种预期反应,以恐惧、担心、紧张等精神症状为主要表现,同时伴心悸、多汗、手脚发冷等植物神经功能紊乱,其核心症状为担忧。2.1 模型制作 2.1.1 间氯苯哌嗪(mCPP)诱导焦虑的明暗箱模型 1998 年B ilke -i Go rz 等[11]建立了W istar 大鼠mCPP (2.5m g /kg)诱导焦虑的明暗模型,焦虑症状是通过对动物进入明箱的次数明显减少表现的。谭德讲等[12]用ddy 小鼠取代W i star 大鼠建立mCPP 诱导焦虑的明暗箱模型,是一个简便易行,经济有效的焦虑模型。 2.1.2 V oge l 饮水冲突试验和条件性电击饮水冲突是将动物的饮水行为和不确定的电击结合起来,动物如果想满足饮水的需要就可能受到电击的创伤,由此造成动物在饮水和避免电击之间的冲突,产生焦虑反应[13]。而条件性电击模型中,将某种信号和电击随机结合起来,信号出现后可能会出现电击,也可能不出现电击,动物处于期待性焦虑反应[14]。2.1.3 社会行为模型 该类模型包括天敌暴露[15]、社会隔离、母爱剥夺[16]等。天敌暴露模型是将动物暴露于对其生命有强烈威胁的另一动物面前,天敌就会进行猛烈的进攻, 而造成其焦虑水平的提高。但这一模型往往会对试验动物造成创伤,故多采用可视天敌暴露和天敌气味暴露等模型。2.2 模型行为评分标准 经典的测量动物焦虑反应的方法是高架十字迷宫试验[17]和敞箱试验。高架十字迷宫试验是 206 J Bengbu M ed Co l,l Februar y 2010,Vo.l 35,N o .2
老年性痴呆动物模型研究进展
A new target for antihepatof ibrosis:N a+/H+exchangers CHEN Hou2Chang,L IU Y ong2G ang (Dept of Pharm acology,the Fi rst M ilitary Medical U niversity,Guangz hou 510515) ABSTRACT Na+/H+exchangers(N HE)are vital transmembrane proteins involved in multiple cellular functions including the regulation of intracellular p H, the control of cell volume and the onset of prolifera2 tion,differentiation and apoptosis of cells,hence as2 sociated with liver fibrosis due to mediating hepatic stellate cell(HSC)activation and collagen synthesis effects induced by cytokines and oxidative stress. N HE is expected to be a new important target for an2 tihepatofibrosis. KEY WORDS Na+/H+exchanger;liver fibrosis 老年性痴呆动物模型研究进展 丛伟红 刘建勋 (中国中医研究院西苑医院实验研究中心,北京 100091) 中国图书分类号 R749116;R2332; 文献标识码 A 文章编号 100121978(2003)0520497205 摘要 老年性痴呆(Alzheimers disease,AD)是以老年斑和神经纤维缠结为特征的一种进行性、退行性神经系统疾病。AD动物模型的研究可大大促进AD病因、发病机制及药物筛选的研究,是深入开展AD研究的必要条件之一。损伤性、自然衰老动物和复合型动物模型能够复制出认知缺损等表现,但缺乏AD的特征性病变。SAM2P/8是相对理想的模型。转基因小鼠是目前研究的热点,为在体研究AD的特定发病基因及其代谢产物提供了新的载体。随着AD治疗学由对症治疗转向对因治疗,AD模型也应顺应这一发展。 关键词 老年性痴呆;动物模型 21世纪,全球正逐步进入人口老龄化时代。联合国秘书长安南指出,人口老龄化是人类面临的一场无声的革命,是人类历史上前所未有的,对任何社会都是一场重大挑战。随着老龄人口的增加,老年性痴呆(Alzheimers disease,AD)的发病率越来越高,预计2025年全球受该病困扰的人数将达1400万[1]。该病的防治不仅是一个重大的医学问题,同时也是一个严峻的社会问题。 老年性痴呆的病理与大脑皮质和皮质下神经细胞退化有关,以神经元纤维缠结(neurofibrillary 20020320收稿,20020612修回 作者简介:丛伟红,女,29岁,博士生。Tel:01026287559926422,E2 mail:congcao123@https://www.360docs.net/doc/0415045141.html,; 刘建勋,男,47岁,研究员,博士生导师。研究方向:中药 药理学tangles,N F Ts)和老年斑(senile plaques,SP)为主要特征。对于AD这类病因不清、病理机制复杂的疾病,通过对现有动物模型的间接研究,可以探讨其病因、发病基础、病变机制,为验证有应用前景的新疗法、新药物的安全性和有效性提供临床前载体。 1 损伤性动物模型 1.1 前脑胆碱能系统损伤模型 基底前脑胆碱能细胞发出的轴突广泛投射到新皮质和海马等高级脑区,这一投射与学习记忆和认知功能有着密切的联系,任何一个环节阻断或损伤都可导致动物出现认知障碍和学习记忆能力的损害。前脑胆碱能系统损伤模型主要着眼于模拟AD的认知缺损和前脑胆碱能系统广泛的功能损害,最终导致认知和非认知过程障碍。 将兴奋性氨基酸如鹅膏蕈氨酸(ibotenic acid, IBO)、海人酸(kainic acid,KA)、使君子酸(quisqual2 ic acid,QA)和N2甲基2D2天冬氨酸(NMDA)等注入动物的基底大细胞核可建立起AD模型。如向大鼠右侧基底核注入QA可导致胆碱能退变、强烈的神经胶质反应以及炎症反应介质(如白介素21β)浓度升高[2]。因KA用量较大,使用KA制作AD模型易引起动物死亡,(如海马锥体细胞)的死亡。 物与学习记忆有关的行为执行 神经元常与非胆碱能细胞群交叉存在,目前所用的神经兴奋性毒素对胆碱能细胞的选择性普遍较差,免疫毒素 192Ig G2saporin则可选择性损害基底前脑胆碱能神经元,对该区域其它部分的神经元未发 ? 7 9 4 ? 中国药理学通报 Chinese Pharm acological B ulletin 2003May;19(5):497～501
阿尔茨海默病动物模型研究进展
阿尔茨海默病动物模型研究进展 发表时间：2019-09-23T09:21:11.433Z 来源：《医药前沿》2019年22期作者：朱恒延郭燕君（通讯作者） [导读] 阿尔茨海默病动物模型是研究人类阿尔茨海默病发病机制和寻求治疗方法的重要工具。 (嘉兴学院医学院浙江嘉兴 314001) 【摘要】阿尔茨海默病动物模型是研究人类阿尔茨海默病发病机制和寻求治疗方法的重要工具。本文在总结近年来最新研究成果的基础上系统阐述阿尔茨海默病研究中常用的动物模型，为AD的生物性特征和预防研究提供帮助。 【关键词】阿尔茨海默病; 动物模型; 研究进展 【中图分类号】R745 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2019）22-0010-02 Research progress of animal models of Alzheimer's disease Zhu Hengyan,Guo Yanjun (communications author) Medical College of Jiaxing University, Jiaxing, Zhejiang 314001, China 【Abstract】Animal model of Alzheimer's disease is an important tool for studying the pathogenesis of human alzheimer's disease and seeking for treatment. On the basis of summarizing the latest research achievements in recent years, this paper systematically describes the animal models commonly used in Alzheimer's disease research, providing help for the biological characteristics and prevention of AD. 【Key words】Alzheimer's disease; Animal model; Research progress 阿尔茨海默病是以进行性记忆缺失和痴呆为特征的神经退行性疾病。65岁前发病称早老性家族性痴呆；65岁后发病称迟发的老年性痴呆。典型病理变化为细胞外由β淀粉样蛋白(Amyloid-β，Aβ)形成的老年斑块，过度磷酸化的tau蛋白组成的神经元纤维缠结［1］。AD分为早发的家族性AD(Familial AD，FAD)和迟发的散发性 AD(Sporadic AD,SAD)。SAD发病机制主要与遗传和环境有关。胰岛素通路和能量代谢障碍、糖尿病，脑外伤，神经炎症反应以及Apo Eε4等位基因等都是AD的危险因素［2］。目前尚无有效安全的治疗AD的方法及药物。科学家们一直试图建立与AD发病机制接近的灵长类动物模型。本文着重探讨与AD相关的转基因动物模型和灵长类动物模型的现状及特点作一综述。 1.AD相关的转基因模型的特点 研究证实多数 FAD患者是由PSEN1突变所致［3］，PSEN1第4～12外显子之间是主要基因突变位点，近年来，研究者们建立了几种AD PSEN1基因突变的转基因模型，包括PSEN1(A246E)[4]、PSEN1(M146L)[4]、PSEN1(M146V)[4]、PSEN1(P264L)[4]、 PSEN1(P117L)[4]、PSEN1-YAC[4]等。研究者们发现携带人PSEN1突变的转基因AD小鼠不能模拟出FAD的典型特征，因此转入人PSEN1基因突变的同时加入PSEN2其他突变基因，用这种方法成功建立了十多种转基因AD小鼠，而且十多种AD转基因小鼠都能能表现出FAD部分神经病理学特征和行为学上的改变。目前AD转基因小鼠是研究阿尔茨海默病发病机理和治疗方面经典的动物模型，但是已知的这些PSEN1转基因模型小鼠同时不能模拟FAD的全部神经行为学和病理学特征。灵长类动物由于在生理结构和生物化学方面与人类高度相似。因此急需建立一种灵长类非人动物模型，探索这种模型是否能够更好的模拟FAD的多种神经行为学及病理学的特征。 2.FAD灵长类非人动物模型研究现状 近十几年来，随着转基因技术进步和灵长类动物转基因技术的发展，使得建立灵长类非人阿尔茨海默病转基因模型成为可能[5]。由于从发病机制上看FAD是由APP或PSEN1、PSEN2突变所致，专家们尝试将结合其他突变基因(PSEN2、APP和 MAPT) 和PSEN1突变来建立FAD转基因灵长类非人动物模型。上述方法在理论上能够模拟出FAD的发病原因和疾病特征，而且可以通过遗传保种，在建立模型动物群体方面表现出优势。但是灵长类非人阿尔茨海默病转基因动物模型面临严峻的问题：（1）转入AD致病基因的灵长类非人转基因动物通常需十几年才呈现AD特征性的神经病理学和行为学改变，灵长类动物模型效率低、成本高，尚未见成功模型报道；（2）短期难以开展对转基因的个体开展临床病理鉴定和行为学的评价。PSEN1在灵长类动物中非常保守。有关非人灵长类动物中AD基因突变是否与人类相似方面的研究较少。John J．Ely发现一只黑猩猩PSEN1突变[5]，其PSEN1突变的特征未知；与其他年龄及性别相匹配的未突变PSEN1黑猩猩相比，其是否出现神经退行性病理改变和行为学变化均不知道；其子代是否有PSEN1基因突变、行为学及病理变化是否出现等还没有报道。 目前AD尚未研制出安全有效的药物和方法，迫切需要能模拟AD经典病理变化的理想动物模型，以前建立在啮齿类的动物模型各有优缺点，不能全面体现AD的病例神经行为学方面的全部改变。目前被大家所认可的转基因动物模型也有待完善。利用基因筛选和基因修饰分子生物学技术建立AD灵长类非人动物模型意义重大，对于进一步明确发病机理，AD药物的治疗、开发和筛选，早期诊断有重要的应用价值和前景。 【参考文献】 [1] Grundke-Iqbal I,Iqbal K,Tung YC,et.al.Abnormal phosphorylation of the microtubule associated protein tau(tau) in Alzheimer cytoskeletal pathology.Proc Natl Acad Sci U S A 83(13):4913-4917. [2] Iqbal K,Grundke-Iqbal I.Alzheimer's disease,a multifactorial disorder seeking multitherapies.Alzheimers Dement 6(5):420-424. [3] Ballard C,Gauthier S,Corbett A,et al.Alzheimer’s disease[J].Lancet 2011,377(9770):1019-1031． [4] Wen P H,Shao X,Shao Z,et al.Overexpression of wild type but not an FAD mutant presenilin-1 promotes neurogenesis in the hippocampus of adult mice[J].Neurobiol Dis,2002,10(1):8-19． [5] Chan A W.Progress and prospects for genetic modification of nonhuman primate models in biomedical research[J].ILAR J,2013,54(2):211-223． [6] Joseph M.Erwin P RH J.One Gerontology:Advancing Understanding of Aging through Studies of Great Apes and Other Primates[M].Aging in Nonhuman Primates，Erwin Jm H P,Basel:Interdiscipl Top Gerontol,Karger,2002:31,1-21. 基金项目：浙江省科技计划项目(2017C37173);嘉兴学院南湖学院重点SRT资助项目(NH85178445)；2016年度浙江省教育技术研究规划课题(JB039)
缺血性脑中风的动物模型研究进展
缺血性脑中风的动物模型研究进展 发表时间：2012-09-13T16:06:44.077Z 来源：《医药前沿》2012年第6期供稿作者：冯斌[导读] 大脑组织对局部缺血非常敏感，即使神经元的短时间缺血也会引发一系列的事件，最终导致细胞的死亡 冯斌（中南民族大学生命科学学院湖北武汉 430074）【摘要】脑中风是世界引起死亡的第二大病因，目前常用动物模型来研究脑中风。本文详细阐述了缺血性脑中风的三类动物模型，并指出缺血性脑中风动物模型的有关问题和发展前景。【关键词】急性缺血性脑中风动物模型【中图分类号】R322.8-3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2012）06-0017-02 1.前言 脑中风是世界引起死亡的第二大疾病，在存活的病人中，它又有高致残率。脑中风一般可分为缺血性脑中风（占所有脑中风的85%）和出血性脑中风（占所有脑中风的15%）。其中缺血性脑中风的定义是血流减少导致正常细胞的功能改变。大脑组织对局部缺血非常敏感，即使神经元的短时间缺血也会引发一系列的事件，最终导致细胞的死亡。许多的实验模型用来研究中风损伤，对细胞损伤机制的研究是在特定模型中测试各种不同处理对细胞应激和死亡的影响。三个主要的缺血性中风动物模型是：（1）全脑缺血模型，（2）局灶性缺血模型，（3）体外研究模型。 2.全脑缺血中风模型 局灶性中风模型被认为是与人脑中风模型最接近的模型。然而，全脑缺血模型能模拟人的心搏停止和昏厥等临床症状[1]。从一个可逆的全脑缺血模型恢复的过程中，测量生理、生化和功能等方面的因素对于识别分子和细胞机制以及潜在的神经保护剂的药理作用等方面有着重要作用。因此全脑缺血模型可能与局灶性缺血模型一样有用。三种最常用的全脑缺血模型是：1、大鼠四血管阻塞（4-VO）或者低血压两血管阻塞（2-VO）；2、沙鼠-2-VO；3、小鼠-2-VO。小鼠-2-VO模型是为了研究转基因老鼠而发明的，是一个常用的模型 [1]。另一种全脑缺血模型是通过颈部缚带，心搏停止，或者通过结扎或压紧所有的心脏动脉制造全脑缺血。在这种模型中血流量小于1%或者为0。由于该模型的高死亡率，并没有得到广泛的应用。 2.1大鼠全脑缺血模型 四血管阻塞（4-VO）：该模型有许多优点，包括制造模型十分容易，可预测的缺血神经损伤的发病率高，惊厥的发病率低和不需要麻醉药。这个模型曾经并且仍然被广泛的用于寻找潜在的脑中风治疗药物。大鼠4-VO模型包括椎动脉永久结扎，以及两个颈动脉的临时结扎。 双血管阻塞（2-VO）：这个模型在一般的麻醉条件下进行并且需要注射肌肉松弛剂。大量证据表明双侧劲总动脉的栓塞不能使大脑充分缺血，或者扰乱脑组织能量状态产生可检测到的细胞死亡[2]。因此为了产生缺血性脑损伤，在双侧颈动脉阻塞的同时还必须通过降低血压的方法来减少脑内血流量。降低血压通常用以下三种方法的一种来达到：（1）放血控制法，（2）注射外周血管扩张剂，（3）联合运用以上两种方法。结扎双侧颈总动脉并且使血压减少到50mmHg导致的损伤结果比4-VO更严重。海马、新皮质和纹状体中的血流量降到3～5%。然而，在一些情况下血流量只下降到对照组的15%左右[1]。 2.2 沙鼠的全脑缺血模型 这个模型通常只临时结扎颈总动脉而不降低其血压。因为沙鼠中没有脑后部的动脉连接，所以一般会产生严重的前脑缺血。局部的中枢神经系统血流的改变与大鼠模型中相似，皮层中的血流量约为控制组的1%，海马中的血流量约为控制组的4%。 2.3 小鼠的全脑缺血模型 小鼠的全脑缺血模型与大鼠2-VO模型相似。一些研究表明用2-VO或者低血压2-VO技术制作的小鼠全脑缺血模型对海马CA1区神经元的损伤数量比较一致[3]。然而，由于通过后交通动脉的侧支循环的多样性，要在CA1区得到一致的损伤并且同时保持较高的存活率和实验成功率是困难的。一个模型结合了基底动脉和双侧颈总动脉栓塞——三血管栓塞。但在这个模型当中动物的存活率低，并且CA1区的损伤不一致。 3. 局部脑缺血模型 局部脑缺血模型与全脑缺血模型有两点不同。首先，即使是在损伤的中心区域，血流量总是比全脑缺血模型要高些。其次，从损伤中心区域到损伤的外周有一个明显的梯度，因此在这个区域的代谢条件是不同的。由于局部脑缺血模型的持续时间和异质性，它的损伤比全脑缺血模型更加复杂。同时，它也是类似人脑中风的情况，所以被广泛的研究。 局部脑缺血模型有两类：短暂局部脑缺血模型和永久局部脑缺血模型。在短暂局部脑缺血模型中，血管在堵塞三小时后被再灌注；然而，在永久局部脑缺血模型中，血管被堵塞的时间通常是一天或者几天。 3.1短暂中动脉栓塞 该模型中有两个主要的栓塞位点。在近体端，栓塞位点在靠近颈内动脉的分支处。目前广泛运用的栓塞方法是在颈动脉中插入一段尼龙线，经过中动脉的分支处，从而造成中动脉栓塞。 具体的流程如下：将大鼠的颈部正中切开后，分离左侧的颈外动脉和翼腭动脉并用丝线结扎。在颈内动脉分叉的周围栓塞颈总动脉，同时用小夹子夹住翼腭动脉，用丝线结扎颈总动脉。用一根尼龙线(0.20-0.22 mm，尖端磨钝) 插入颈外动脉。用丝线扎紧颈外动脉和尼龙线。在中动脉栓塞中，用激光多普勒测速仪检测血流量，栓塞时血流量应为栓塞前基线的20%。在一段栓塞时间之后抽出尼龙线，血液从颈内动脉流出再灌注。 3.2永久性中动脉栓塞 常用的永久性局部脑缺血模型是栓塞中动脉的一个或者多个分支。简要步骤如下：把颞肌剥离开后，在靠近颧骨和鳞状骨结合2-3mm 处钻一个2-3mm深的孔。然后打开和剥离硬脑膜，使中动脉曝露。用一个钢钩通过显微操作仪把中动脉挑起并用电凝法使其栓塞。另外一个常用的永久性局部脑缺血模型是用线结扎中动脉24小时以上。 3.3光化学诱导局部脑缺血模型
动物氧化应激研究进展
动物氧化应激研究进展 中国农业科学院饲料研究所姚浪群 北京爱绿生物科技有限公司胡红军 随着我国畜牧业特别是现代养殖业集约化程度的提高以及人们对动物福利意识的增强，动物应激医学已成为动物医学的重要组成部分。在动物应激医学研究中，动物氧化应激又逐渐成为国内外学者的热点研究课题。 1 氧化应激概念与起因 1.1 氧化应激概念 动物在正常生理代谢过程中，会产生许多自由基，这些自由基通常不会导致组织细胞的损伤，机体依靠自身体内的抗氧化防御体系，主要包括抗氧化酶类（包括超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px、谷胱甘肽硫转酶GST等）以及非酶类的抗氧化剂（包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽、褪黑素、a-硫辛酸、类胡萝卜素、微量元素铜、锌、硒等），可以保护机体组织和细胞防止自由基的损伤。当动物机体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时，氧化还原状态失衡，过量的自由基存在于组织或细胞内，即诱发氧化应激，并导致氧化损伤。因此，氧化应激(Oxidative Stress)是机体应答内外环境，通过氧化还原反应对机体进行多层次应激性调节和信号转导，同时造成氧化损伤的重要生命过程。器官和组织对氧化应激的易感性依赖于它的抗氧化系统的状态和氧化剂与抗氧化之间的动态平衡。 氧化应激可导致细胞膜磷脂过氧化、蛋白质过氧化(受体和酶)以及DNA的氧化损伤。脂质、蛋白质和DNA的氧化会对机体造成不同程度的危害，从而影响机体的生长、发育、衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道、免疫系统等多方面的氧化应激。 1.2 氧化应激的起因 1.2.1 自由基的产生 细胞在正常新陈代谢和先天免疫反应过程中，都会产生活性氧代谢物(ROM)——自由基。首先，肠上皮细胞的主动新陈代谢本身就是ROM的来源，其生成与电子传递链的活性有关。所产生的活性物质包括超氧化物阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)和羟基自由基(·OH)，它们都是线粒体中氧化磷酸化不可避免的产物。其次，另一个内源性氧化应激源自于肠道先天及获得性免疫系统在与许多共生物和病原微生物反应过程中产生的一氧化氮(NO)，其在食物和水的吸收过程中不可避免的会产生。 当动物遭受应激刺激或患病时，机体代谢出现异常而骤然产生大量自由基，过量的自由基数
建立小鼠肿瘤模型的研究进展
建立小鼠肿瘤模型的研究进展 摘要：建立一种理想的肿瘤动物模型对研究肿瘤的发病、治疗和预防有重大的意义。其中小鼠肿瘤模型具有生长周期快、易获得、易操作等优点被基础实验研究所广泛采用，如何选择和建立一个合适的小鼠肿瘤模型对肿瘤的整个研究有着举足轻重的作用。 关键字：肿瘤，动物模型，小鼠 肿瘤，是一种严重威胁人类健康的多发病和常见病。对肿瘤的研究一般都是在人类疾病动物模型的基础上展开的。建立一个完全反映人类疾病的动物模型比较困难，但可依据不同的实验目的选择相应的动物实验模型。 1.实验动物的选择 可用作肿瘤模型的动物有很多，小鼠肿瘤模型作为其中一种常用模型主要因为有以下几个优点。（1）易获得，常用的肿瘤模型小鼠通常采用SPF级小鼠，SPF级小鼠一般医学院校及研究所都能买到。（2）生长周期短，一般小鼠肿瘤模型两周左右就能长大，能大大缩短实验周期。（3）易操作，小鼠的动物实验操作一般简便，因此可适当增加组内样本数量，使实验数据更具说服力。 2.理想的建立肿瘤模型应具备的条件 （1）肿瘤生长的过程应与人类肿瘤生长过程相似，做到尽可能复制出与人类肿瘤相同的模型。 （2）制作模型的方法简单易行。 （3）动物模型的重复性要好，要能满足实验的多次重复试验结果稳定性好。 （4）采用的建模方法对实验人员和环境无危害或危害较小。 3.肿瘤来源的选择 现在世界上保有近500种的动物移植瘤，但常用于筛药的不到40种，多数为小鼠肿瘤，其次是大鼠和仓鼠移植瘤，包括小鼠L1210淋巴白血病，P1534淋巴白血病，艾氏腹水瘤，Friehd病毒白血病，肉瘤180，白血病P388，Lewis肺癌，腺癌755，白血病615，Walker-256，吉田肉瘤，肉瘤45，Liol淋巴瘤，Dunning 白血病，Ｗagner癌肉瘤，白血病L5170Y，P1798淋巴肉瘤，LPC-1浆细胞瘤，淋巴瘤8，B16或Cloadman黑色素瘤，Ridaway骨肉瘤，Gardner 淋巴肉瘤，肉瘤37，P315白血病，Mur hy-sturm淋巴肉瘤，Jensen肉瘤，Geurin氏癌，仓鼠十二指肠腺癌和人体肉瘤HSL第1代杂交鼠移植。它们对抗癌药作用的敏感性大致可分
动物氧化应激研究进展
动物氧化应激研究进展
动物氧化应激研究进展 随着我国 畜牧业 特别是现代养殖业集约化程度的提高以及人们对动物福利意识的增 强，动物 应激医学已成为动物医学的重要组成部分。在动物应激医学研究中，动物氧化应 激又逐渐成为国内外学者的热点研究课题。 1 氧化应激概念与起因 1.1 氧化应激概念 动物在正常生理代谢过程中，会产生许多自由基，这些自由基通常不会导致组织细胞 的损伤，机体依靠自身体内的抗氧化防御体系，主要包括抗氧化酶类(包括超氧化物歧化 酶 SOD 、过氧化氢酶 CAT 、谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px 、谷胱甘肽硫转酶 GST 等) 及非酶类的抗氧化剂(包括 维生素 C 、维生素 E 、谷胱甘肽、褪黑素、 a- 硫辛酸、类胡萝 卜素、微量元素 铜、锌、硒等)，可以保护机体组织和细胞防止自由基的损伤。当动物机 体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时，氧化还原状态失衡，过量的 自由基存在于组织或细胞内，即诱发氧化应激，并导致氧化损伤。因此，氧化应激 (Oxidative Stress) 是机体应答内外环境， 通过氧化还原反应对机体进行多层次应激性调节 和信号转导，同时造成氧化损伤的重要生命过程。器官和组织对氧化应激的易感性依赖于 它的抗氧化系统的状态和氧化剂与抗氧化之间的动态平衡。 氧化应激可导致细胞膜磷脂过氧化、蛋白质过氧化 (受体和酶 )以及 DNA 的氧化损伤。 脂质、 蛋白质和 DNA 的氧化会对机体造成不同程度的危害，从而影响机体的生长、发育、 衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道、免疫系统等多方面的氧 化应激。 1.2 氧化应激的起因 1.2.1 自由基的产生 细胞在正常新陈代谢和先天免疫反应过程中， 基。首先，肠上皮细胞的主动新陈代谢本身就是 性有关。所产生的活性物质包括超氧 化物阴离子 ( · OH) ，它们都是线粒体中氧化磷酸化不可避免的 产物。其次，另一个内源性氧化应激源 自于肠道先天 及获得性免疫系统在与许多共生物和病原微生物反应过程中产生的一氧化 氮 (NO) ，其在食物和水的吸收过程中不可避免的会产生。 当动物遭受应激刺激或患病时，机体代谢出现异常而骤然产生大量自由基，过量的自 由基数量 将超过抗氧化体系的还原能力， 使机体处于氧化应激状态， 结果会导致机体损伤。 目前研究表明主要有四种致细胞损伤机制： 1) 对脂类和细胞膜的破坏，从而导致细胞死亡。 2) 对蛋白质、酶的损伤，从而导致蛋白质变性，功能丧失和酶失活。 3) 对核酸和染色体的破坏，从而导致 DNA 链的断裂，染色体的畸变和断裂。 4) 对细胞外基质的破坏，从而使细胞外基质变得疏松，弹性降低。 1.2.2 氧化应激的起因 1.2.2.1 外源性因素 1.2.2.1.1 日粮 营养因素 营养缺乏或不良可能使体内自由基增加，而且还影响抗氧化酶生物合成及 内源性抗氧 都会产生活性氧代谢物 (ROM) ——自由 ROM 的来源，其生成与电子传递链的活 (O2-) 、过氧化氢 (H2O2) 和羟基自由基
痴呆动物模型
基底前脑胆碱能神经元损毁一种老年性痴呆方法学动物模型的复制及应用要 点 郭德玉1 叶翠飞1王钜2李林1敖平3李斌4 何士大1 1首都医科大学宣武医院北京100053 2首都医科大学实验动物中心北京100054 3中国协和医科大学研究生院北京100730 4New York State Institute for Basic Research in Developmental Disability(New York,10314) 摘要目的本文介绍一种老年性痴呆的方法学动物模型基底前脑胆碱能神经元损毁 模型的复制及应用要点以及该模型比较生物学研究的有关进展方法采用鹅膏覃氨酸基底前脑区Maynert基底核定位注射造模通过水迷宫实验测试动物的学习记忆能力结果 该手术方法能造成动物学习记忆能力下降但各组内动物个体差异极大变异系数为27.1 46.2%我们以正常动物平均成绩的95%置信区间为标准对造模的成功率进行筛选表明该模型的成功率为50~75%说明了进行模型筛选的重要意义结论基底前脑胆碱能神经元损毁模型对老年痴呆研究具有重要价值但在应用中需要注意有关方法学问题 关键词老年性痴呆动物模型胆碱能神经元损毁 随着社会人口的老龄化老年病将日益成为严重的社会问题特别是老年性痴呆 Alzheimer’s disease, AD作为致残最严重的疾病之一给家庭社会带来了沉重的负担并且有日益上升的趋势据统计国外65岁以上AD患病率为4~6%80岁以上达20%我国为2.9%本院调查北京地区本病的发病率为4.9%因此对老年性痴呆的研究将具有十分重要的意义而动物模型的建立是该病研究的必要工具目前疾病的动物模型包括2类一类是通过人工筛选或转基因手段培育的遗传因素决定的动物模型另一类是正常动物通过实验手段诱发的动物模型后者称为方法学动物模型老年性痴呆的组织学特征为老年斑社经原纤维缠结和神经元丢失尤其以基底前脑胆碱能神经元丢失最为严重是本病的主要病理表现之一也是当前药物研究的重要靶点兴奋性氨基酸注入基底前脑区Maynert 基底核后能通过谷氨酸受体特异地激动胆碱能神经元并过度兴奋致使引发钙超载等一系列反应使神经元死亡[12]这种方法造成的动物学习记忆障碍是本病的重要动物模型之一本文将重点讨论该模型的复制要点以及应用中的注意事项 1 模型复制方法 1.1 动物SD大鼠23月龄210-240克 1.2 试剂鹅膏药覃氨酸Ibotenic acid, IBO戊巴比妥钠硫酸阿托品0.5mg,1ml/支 30%双氧水 1.3 仪器脑立体定位仪平头微量注射器 2.5μl 1.4 神经毒剂的配制取5mg鹅膏覃氨酸溶于400μl冷0.05M PH 7.4的PBS溶液中注意溶液必须在冰浴和避光条件下配制以免神经毒剂在光热作用下自发降解用10N氢氧化钠调PH值到7.7一般用2-5μl这是由于IBO在PH7.7时的损伤效果最显著调整 PH 可以使用具有纤细电极的PH计来精确确定PH值也可以简单使用PH试纸最后用PBS 定容到500μl终浓度为0.025M即10μg/μl溶液分装在聚丙烯Eppendorf管中每份50μl 在-40以下保存使用时反复冻容6次未发现作用强度显著丧失 1.5 实验步骤 大鼠1%戊巴比妥钠麻醉并注射硫酸阿托品0.5mg1ml/支0.03ml防止在手术过程中由于气道分泌物造成窒息脑立体定位仪固定平颅头位切开皮肤及皮下组织用棉
阿尔茨海默病动物模型建立方法的论述_薛斌
基金项目:成都医学院“实验室开放基金课题”资助(S YSKF200748)。 作者简介:薛斌(1984-),男,成都医学院2005级临床本科班学生,研究方向:小鼠空间记忆障碍时效关系研究。△通讯作者:荣成(1980-),男,助教, 成都医学院基础医学实验技术中心科研秘书,研究方向:小鼠空间记忆障碍时效关系研究。 阿尔茨海默病动物模型建立方法的论述 薛 斌1 荣 成 张 晓2 杨 拯2 江红丽2 (1.成都医学院2005级临床本科甲班 2.成都医学院实验技术教研室) [摘 要]学习记忆能力障碍是老年性痴呆(Alzheimer ’s disease,AD)的主要临床症状和特征,而目前对阿尔茨海默病的发病机制有三种有影响力的学说。因此理想的阿尔茨海默病AD 动物模型,对研究该病的发病机制及治疗具有重要意义,本文就目前几种有影响力的AD 的动物模型研究现状作一综述。 [关键词]阿尔茨海默病 穹窿海马伞 胆碱能神经元 T au 蛋白 β-淀粉样肽 阿尔茨海默病(Alzh eimer ’s disease ,AD )是一种临床常见的中枢神经系统变性疾病,目前其发病机制有三种影响力的学说,如淀粉样蛋白学说、乙酰胆碱能学说、线粒体损伤学说。现关于AD 疾病的研究日益受到国内外学者的高度重视。其建立一个可靠的A D 动物模型是研究AD 的重要环节。有关AD 动物模型建立的方法较多,各有利弊,本文针对这几种学说的AD 动物模型的建立和新的动物模型的建立作一综述。 一、自然衰老认知障碍AD 动物模型 AD 是一个与年龄相关的疾病,衰老因素在AD 发病过程中扮演着重要角色,衰老所特有的病理生理变化及其它病变的影响,是用年轻动物制作的动物模型所不能替代的。通过行为筛选的方式,选择带有认知和记忆严重缺失的个体,它们的行为损害与老年人和A D 患者的认知损害相类似,同时还可出现某些相应的脑组织病理改变[1]。故是研究AD 较好的动物模型。但存在以下缺点:①老年动物神经系统的发病与A D 的发病机制过程不完全一致,因此神经化学方面的改变也是不同的。②体质差,易死亡,故不宜用于周期长的实验。③对药物的吸收代谢不佳。④价格昂贵。所以该模型的应用受到一定限制。 二、损害模型的AD 动物模型1.断开穹窿海马伞通路模型 早在1954年,Daitz 等人就采用横断穹窿海马伞系统来研究观察神经元的退化过程。后来人们为了进行AD 方面的研究,采取了真空抽吸、横断或电解等方法损毁单侧或双侧穹窿海马伞通路建立AD 模型[2-3]。此种方法主要是通过切断隔海马通路(如扣带束、背穹窿海马伞),破坏胆碱能及非胆碱能纤维传入,导致实验动物行为及神经化学方面的缺损,造成动物空间定向和记忆障碍及胆碱能神经元的丢失。1994年在此基础上,Jeltsch 等的实验研究结果表明,切断双侧穹窿海马伞通路造成的A D 模型在数月后其行为及神经化学的缺失也不能恢复[4]。该模型是建立在“AD 认知障碍的胆碱能假说”的基础上,基底前脑的胆碱能细胞发出轴突广泛地投射到新皮质和海马等高级脑区,这一投射与学习记忆和认知功能有着密切的联系。在任何一个环节阻断或损坏这一投射系统都可导致动物认知障碍和学习记忆能力的损害。其病理检查发现A D 患者基底前脑的胆碱能细胞出现严重溃变,其细胞丢失的程度和患者的认知能力成负相关关系[5]。如通过手术、化学或免疫切除的方式损伤基底前脑——海马胆碱能投射,来模拟AD 的前脑胆碱能系统的损害,可用于①研究前脑胆碱能系统选择性损害对AD 的记忆减退与认识障碍的临床症状的关系的研究;②拟胆碱药物治疗A D 的药物筛选、疗效评价和作用机制的研究;③胚胎基底前脑胆碱能细胞脑内移植治疗AD 的实验研究;④神经营养因子如N G F 等脑室投递治疗A D 的研究以及N GF 或其它神经营养因子基因修饰细胞脑内移植对A D 进行基因治疗的研究等。用此方法 建立A D 模型,周期短(约两周),但手术定位难以控制,很难避免手术区邻近组织的受损。故此方法基本不再运用。 2.慢性缺血痴呆模型 脑的供血不足可以导致脑损伤和一系列的临床症状,加拿大学者To r re 报告用老年动物慢性脑缺血模型引起的行为缺失和脑组织病理生理改变在许多方面与人类的老年期痴呆包括AD 相类似[6]。慢性缺血痴呆模型是通过结扎老年大鼠的双侧颈总动脉和一侧椎动脉或者一侧锁骨下动脉,造成脑的长期供血不足和相应的脑损害,这些脑损害与AD 的临床表现和病理改变有一定相似性[6]。其特点为:①脑组织长期供血不足;②只有老年动物长期缺血才出现恒定的行为损害和病理改变,年轻动物长期缺血造成的损伤是一过性的。基于该模型的制作机理和特点,考虑到临床上有不少AD 患者同时合并有脑血管型痴呆和脑供血不足,我认为这一模型适用于研究混合性老年期痴呆的发病机制和有关药物治疗的研究。 3.鹅膏蕈氨酸(Ibo tenic acid ,IBO )损害模型 IBO 是一种谷氨酸受体激动剂,具有强烈的神经兴奋毒性作用,通过与神经元胞体或树突上的N M DA 受体相结合导致神经元中毒性损伤而溃变。基于基底前脑神经元丢失在衰老和AD 有关的认知缺失中的重要作用,以谷氨酸类似物微量注射到基底前脑导致其神经元溃变和认知缺陷。制作A D 模型最常用的谷氨酸类似物主要有海仁酸(Kainic acid,K A)、IBO 和使君子氨酸(quisqualic ,Q U IS )。其中以IBO 最为首选,尽管IBO 和Q U I S 都能造成基底前脑胆碱能神经元溃变,但只有IBO 能恒定地损害动物学习记忆有关的行为执行。基底前脑细胞对K A 的敏感性较低,故用量较大,易引起动物死亡,并往往在导致基底胆脑细胞损害的同时引起其它部位神经元(如海马锥体细胞)的死亡[7-8]。 4.Okadaic acid 慢性损害AD 模型 Okadaic acid(O A)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化酶的特异性抑制剂,O A 的长期脑室投递可引起动物的记忆严重缺失,同时导致脑内A β淀粉样沉积斑块形成以及N F T 样磷酸化Tau 蛋白出现。O A 损害模型是利用O A 对丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化酶的特异性抑制作用,以及它对蛋白激酶C (PK C )的激活作用。丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化酶的抑制可以使T au 蛋白过磷酸化,导致N FT 的形成。同时,PK C 激活,丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化酶的活性抑制,可剌激A β产生,进而引起A β的沉 积和老年斑的形成[9] 。由于O A 对蛋白磷酸化酶,丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化酶的抑制作用和提高PK C 的活性,并能同时复制出AD 的二大分子标志有关的病理改变——老年斑和N F T ,该模型具有明显的优势主要适用于:①研究AD 发病的病理机制,A β和Tau 蛋白代谢异常与A D 病理的关系,以及A β和Tau 在AD 病变中的相互作用。②从另一角度验证现有AD 治疗方法 — 16—
脑缺血模型评估
脑缺血模型分为全脑缺血和局灶性缺血模型两种。全脑缺血对于慢性脑缺血及一些特殊领域研究具有较高的价值，但因其对全身影响较大，梗死不稳定等缺点，并且，临床上的脑缺血患者通常为局灶性缺血，因此临床应用价值相对较低，目前应用相对较少。局灶性缺血与全脑缺血相比，可形成特定部位的脑梗死并进行再灌注，对全身影响较少，与人发病情况更相似，目前应用更为广泛。 全脑缺血模型 1 两血管阻断法：Ekloef 等（Ginsberget al.,1989）首先提出这种模型, 即关闭大鼠双侧颈总动脉(CCA), 同时降低血压。制造低血压有两种方法: 通过尾动脉放血降低血压, 使用降压药三甲噻方或酚妥拉明把血压降到50 mmHg (7.5 mmHg =1kPa)。其优点是操作简单方便;缺点是存在侧支循环, 缺血不完全, 血压的轻微波动会影响实验结果,低血压会严重干扰其他器官和组织的供血（李月玲et al.,1989）。该模型还不能再清醒动物进行, 无法进行神经行为的观察。可用来进行脑缺血后脑血流、神经递质的变化以及低温神经保护等，适合慢性期研究（张拥波et al.,2007）。在该法基础上改进可制作血管性痴呆模型，如高脂饲养加两血管阻断法（Tayebatis et al.,2004），两血管阻断加尾端放血降压法，两血管阻断加硝普钠降压法（Willams et al.,2007）。 2 三血管阻断法:最初由Kameyama 等（Kameyama et al.,1985）建立，方法为电凝切断基底动脉，并通过阻断与开放双侧颈总动脉，实现全脑－缺血再灌流。该法稳定性好，可通过阻断CCA 的时间长短来控制缺血程度，再灌注血流恢复迅速，模型成功率高，适合用于急性全脑缺血性损伤的研究。其缺点是手术难度稍大，且对周围组织牵拉严重，操作不当易造成动物死亡。被认为是迄今为止最理想的全脑缺血－再灌注动物模型。Yanamoto 等（Yanamoto et al.,2003）采用改良的三支动脉阻断法制作正常血压大鼠大脑皮层脑梗死模型，通过比较术后动物的生理参数，梗死灶体积等指标确定缺血性中风程度。 3 四血管阻断法：通过阻断双侧CCA 和双侧椎动脉实现 全脑缺血，最早在1979 年由Pulsinelli 等（Pulsinelli et al.,1979）建立。首先分离双侧CCA，放入套扣并外置备用，电凝或结扎双侧椎动脉，可根据实验需要经外置套扣阻断双侧CCA，并于一定时间后开放而实现再灌注。优点为可在清醒或麻醉状态下完成，制作过程与血管性痴呆的发病机理接近，缺血后生理指标稳