帕金森病（PD）實驗動物模型研究統計與分析＊

文/李金鳳，鐘海潮，王諾

帕金森病（PD）作為中樞神經系統常見的退行性疾病，其發病率僅次于阿爾茨海默病，位列神經退行性疾病發病率第二。目前，該病病因、發病機制等尚無確切定論，患者多見行動緩慢、肌肉僵直、靜止性震顫、姿勢異常、便秘、嗅覺障礙、自主神經功能障礙等。患者晚期往往全身僵直，生活不能自理，影響患者、家屬的生活質量。

1 帕金森病動物化學藥物模型

6-羥基多巴胺屬神經毒素，分子結構式類似DA，注射至中腦黑質后，在進入細胞過程中，多與DA產生競爭，其化學性質具有不穩定性，可在細胞內外自動氧化，成為活性氧(ROS)、6-羥多胺醌(6-OHDAO)，其在單胺氧化酶(MAO)誘下，生成H0，且與Fe反應后產生羥自由基，可作用于細胞膜，最紅導致細胞脂質化、蛋白及DNA結構發生變化。

在黎民等學者對6-羥基多巴胺大鼠模型不同部位注射建立的效果分析中，其分別對4組SD鼠在中腦黑質致密部單點坐標[A/P(-5.0 mm)、L/R(-1.7 mm)、O/V(-7.6 mm)]、中腦黑質致密部[A/P()-5.0 mm、L/R(-1.7 mm)、O/V(-7.6 mm)]、中腦腹側被蓋區[A/P(-4.6 mm)、L/R(-0.9 mm)、O/V(-7.3 mm)]、紋狀體單點雙注[A/P(-1.0 mm)、L/R(-2.7 mm)、O/V(-5.2 mm)、O/V(-6.0 mm)]、中腦黑質致密部單點坐標[A/P(-5.0 mm)、L/R(-1.7 mm)、O/V(-7.6 mm)]，將6-羥基多巴胺按照分組方案注入大鼠腦內。分別于造模不同時點(l、2、4、8 W)腹腔注射誘導劑APO，誘發大鼠向側旋轉，并觀察注射30 min內大鼠旋轉周數。其結果顯示，通過位于中腦黑質致密區進行單點注射6-羥基多巴胺，建立的PD大鼠模型成功率高，模型穩定，死亡率低。該研究優點在于操作步驟少，成功率及模型穩定性均較高，且降低動物死亡率，為相對理想PD大鼠模型建立方式。

1.2 MPTP模型

MPTP（1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶）于20世紀80年代被人們發現，因其具有特異性的神經毒性作用，能導致人類及多種動物出現PD癥狀，常被PD相關研究學者用于制備帕金森（PD）病動物模型。

在林臻等學者的小鼠帕金森模型制備、評估中，其對4組小鼠，分別給予30 mg/kg、25 mg/kg、35 mg/kg MPTP及30 mg/kg生理鹽水，通過行為學評分測試，分析不同劑量MPTP間的區別，觀察神經纖維及黑質、紋狀體區域神經元變化情況。結果顯示，給藥三組小鼠與對照小鼠差異顯著，提示低劑量藥物可引起帕金森病動物模型的行為改變，且低劑量與中、高劑量小鼠亦存在顯著差異。中、高劑量組之間無顯著性差異，說明藥物的劑量有一定的閾值。該研究結果可以為MPTP誘導下C57BL/6小鼠帕金森模型制備及科研提供可靠數據支持。

2 帕金森病動物生物毒素模型

2.1 百草枯模型

百草枯在農業中應用范圍極廣。其結構類似于帕金森病MPTP及活性代謝產物（MPP+），神經毒性作用也類似于MPTP。目前，百草枯誤服是帕金森發病的危險因素。目前百草枯動物模型制備，多以腹腔、腦內注射、皮下方式對大鼠、小鼠注射百草枯，對于口服百草枯建立帕金森動物模型的研究較少。

對此，羅烘權學者對口服百草枯建立帕金森動物模型進行了研究。其通過對4組大鼠每天分組將不同濃度的百草枯連續灌胃4個月，通過體重監測、行為學觀察與HPLC-FD法檢測多巴胺及其代謝產物含量。結果顯示，4個月后大鼠學習記憶能力、日常活動均下降，且中腦黑質致密部的DA能神經細胞、大鼠紋狀體中DA及其代謝物HVA也呈下降趨勢。肺泡腔多淤血，且肺泡上皮出現壞死、脫落等。肝、腎作為其主要代謝器官，但研究結果顯示，本方法并未對動物肝腎功能造成損傷，證實口服建立百草枯PD模型的可行性。但其缺點在于副作用較大，大鼠模型死亡率較高。

2.2 魚藤酮模型

魚藤酮這一神經毒素最早應用于殺蟲劑中，其選擇性與線粒體復合體I、細胞微管血腦屏障發生作用，在脂質過氧化作用下，產生的自由基、細胞內鈣超載后導致細胞凋亡。PC12表現出神經分泌細胞、神經元雙重特性，其在酶、細胞表面受體、合成神經遞質時，類似于中腦多巴胺能神經元。

在李夢楠等學者在姜黃素是否能夠通過調節IGF-1/AKT/FoxO3a的表達，而對魚藤酮誘導的PD模型產生直接作用并達到目的進行了研究，該研究中，使用姜黃素對魚藤酮誘導pc12細胞帕金森病模型干預，實驗組為空白對照組、魚藤酮模型組(0.1 μmol/L)、姜黃素干預組(0.5 μmol/L、1.0 μmol/L、5.0 μmol/L、10 μmol/L)。而后，分別采用MTT法測定細胞活性，AO/EB法分析細胞凋亡情況，雙重染色法檢測細胞凋亡，并檢測各組的IGF-1/AKT/FoxO3a蛋白表達情況。其結果證明了，姜黃素濃度介于0.5 ～1.0 μmol/L時，可達到拮抗魚藤酮誘導的細胞損傷，并產生保護，其細胞活力更高、凋亡率也更低。因此，姜黃素濃度適宜，可對魚藤酮誘導的pc12細胞損傷PD模型進行保護，且保護作用對濃度有一定的要求，其保護作用的原理可能與激活IGF-1/AKT/FoxO3a通路有關。然而，姜黃素是否能通過其他信號轉導途徑發揮神經保護作用仍需各位學者在后續研究中進一步探究。

2.3 LPS誘導動物模型

環境因素是PD重要誘發因素，其原理可能是通過口腔或鼻腔接觸的環境毒素。自然界中脂多糖（Lps）且存在范圍廣的一種內毒素。空氣粉塵和空氣污染源中的細顆粒物中都含有這種物質。因此，人類經常暴露在脂多糖中，可以直接通過鼻子進入大腦。Lps對神經元不產生直接毒性作用，但經Lps誘導后，患者炎癥反應被激活，大量釋放ROS、RNS等神經毒性因子及TNF-α、IL-6等炎性因子，破壞黑質紋狀體通路,出現PD癥狀。

在宋國斌等學者的研究中，以多次小劑量滴鼻方式給予LPS，對C57BL/6小鼠誘導PD動物模型產生作用，持續7周后，行為學結果顯示：LPS模型組小鼠運動功能顯著低于對照組；病理學結果顯示，LPS模型組出現黑質多巴胺能便神經元及神經遞質含量減少、TH表達降低，α-突觸核蛋白表達增加等情況（P＜0.05），成功建立病理學、行為學均符合的PD小鼠模型。該研究的特點是建模時間僅為5個月，可以更便捷地研究帕金森病的神經遞質變化、病理變化、發病機制、治療方法和療效。

3 帕金森病動物基因模型

3.1 α-突觸核蛋白動物模型

PD的主要病理學特征是黑質致密部多巴胺神經元的變性丟失及路易小體（Lewy bodies，LBs）形成。而α-突觸核蛋白（α-syn）是LBs的主要組成成分，且α-syn的基因點突變（A30P、E46K、H50Q、G51D、A53E 和 A53T）與家族性 PD 的發病密切相關，α-syn 參與了 PD 的發病。

在宋娜等學者的研究中，對人α-syn A30P突變大鼠PD模型展開研究。利用慢病毒系統構建表達野生型α-SYN載體pLKO-CMV-α-SYN-WT-P2A -GFP及αSYN A30P突變載體pLKO-CMV-α-SYN-A30P-P2A-GFP，轉染293FT細胞。瞬時轉染24 h后，檢測α-SYN水平，經慢病毒包裝、濃縮，使用立體定位技術對大鼠中腦黑質致密部注射病毒稀釋液，過表達α-SYN野生型、A30P突變型慢病毒顆粒，檢測α-SYN和酪氨酸羥化酶（TH）的分布，分析中腦黑質致密部多巴胺能神經元的數量變化。結果證實典型路易小體未形成，但野生型、突變體兩組轉基因大鼠的中腦黑質致密部神經元出現了丟失情況。該研究中的轉基因大鼠模型可表現PD典型病理特征，為PD病情進展、靶點藥物開發及治療提供研究基礎。

3.2 基因敲除模型

在郭祥玉等學者對基因敲除模型的研究中，發明了一種腦黑質基因敲除快速建立帕金森病動物模型的方法。其原理是通過sgRNA達到敲除PINK1基因的目的，通過向動物大腦黑質部注射sgRNA、CRISPR核酸酶，形成PINK1基因片段缺失，最終達到靶向敲除中腦黑質PINK1基因，建立PD動物模型的目的。其實驗結果表明，敲除3～4周后，可產生PD典型運動障礙，且需進行藥物治療，運動障礙方可恢復。該制備方法直接造成黑質部位神經元死亡，無副作用，制備成功率＞90%，適用性和重復性好。為PD相關研究提供重要模型，具有重要的經濟價值與臨床研究意義。

4 討論

綜上所述，本文具體展示了各類不同方式的 PD 動物模型建立方式并進行了探討，羅列了其研究的造模劑的使用、造模時間以及評判指標等。而這些新模型在實際應用中是否存在爭議或未完善之處，仍需要國內外眾多學者在后續研究中進一步驗證。