AD造模方法及各法优缺点对比
【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2003)10-1498-02
随着人类社会向老龄化推进，除心脑血管疾病外，阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease，AD)已被认为是主要危害人类健康的老年病之一。该病是一种进行性脑萎缩，主要表现为学习和记忆障碍，智力减退等临床特征 [1] 。
相应地，针对AD的特征，学习记忆药理学的研究开展甚广，其成就主要应归功于各种精确简易的行为模式的发展 [2] 和病理学检测。根据AD病机研究，现将AD造模的几种主要可行方法及利弊分述如下。
1 腹腔注射(ip)东莨菪碱(Scop)或樟柳碱胆碱能学说 [3，4] 表明，AD患者中枢神经系统乙酰胆碱酯酶(AchE)活性、乙酰胆碱(Ach)的合成与释放及Ach的摄取等多方面胆碱能系统功能障碍。依据此学说，ip Scop阻断胆碱能系统功能，从而获得AD模型。
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优点:此法只需取老龄鼠，ip药物后短时即得。造模历时短，行为测试效果显著;造模药物易得，较经济便利。因小鼠生长周期短，易操作，为该法首选动物。
缺点:药物阻断作用随药效衰减而消逝，胆碱能系统功能可恢复。因而不出现AD的形态学病理改变。同时，因阻断胆碱能系统
功能，故不能用于新药对该模型胆碱能系统功能改善的观察。
2 ip D-半乳糖(D-gal)，然后向基底前脑Mynet基底核(NBM)或海马注入鹅蕈氨酸(Ib)或喹啉酸(QUIN)
AD的自由基损伤学说 [5] 认为，老年人和AD患者脑内的抗氧化酶减少，自由基增多。但究竟自由基增加是AD的病因，还是AD发病的结果，目前尚无定论。此外，自由基可能促进β-淀粉样蛋白(β-AP)聚集，增加对神经元的损害。据此学说ip D-gal2个月，加速动物脑老化。通过实验观察，D-gal的代谢过程中伴有活性氧自由基产生，以CO 2 为主的自由基介导的脂质过氧化可能是获得拟衰老模型的主要原因 [6] 。
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AD的兴奋性氨基酸(EAAS)理论 [7] 认为脑内兴奋性氨基酸主要是谷氨酸(Glu)的异常升高具有细胞毒性，使其受体过度激活则可引起突触后树突消失和神经元死亡，而突触是学习记忆的关键环节。EAAS还可使Tau蛋白产生类似AD中神经纤维缠结(NFT)的改变。此外，细胞凋亡机制认为:AD患者某些脑区，如额叶和海马区细胞凋亡明显增加 [8] ，而细胞凋亡是由于神经营养物质缺乏和(或)某些异常物质如β-AP和(或)自由基堆积的毒性作用所致。根据上述两种病机，在ip D-gal获得衰老模型基础上，按脑立体定位图谱，借助于脑立体定位仪，将Ib或QUIN注入NBM或海马。此两种药物均为兴奋性神经毒素，选择性破坏G
lu能神经元，引起注药区大量Glu能神经元肿胀坏死，N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)受体遭到破坏，参与了神经细胞凋亡，引起空间辨别能力和学习记忆障碍，造成类AD表现的动物模型。因该造模法历时长，经手术过程，小鼠不耐受，故首选大鼠。
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优点:本法可检测出凋亡小体、脂褐素、神经元、尼氏体、突触、软化灶等多种形态学及胆碱能、单胺能系统、超氧化物歧化酶(SOD)等水平的改变。
缺点:历时长、经手术，动物死亡损耗量大;此法也不出现AD脑内的两种典型形态学改变:NFT和老年性斑块(SP)。
3 灌胃(ig)AlC13造模
铝中毒学说认为AD病人的血清和脑中铝的含量高于同龄对照组[9] 。因铝在脑内以硅酸盐的形式存在于脂褐素颗粒中，促进AβP的沉积NFT形成，蛋白代谢紊乱，引起记忆减退和大脑局部特殊物质沉积。但有实验显示AD病人的血清和脑中的铝含量并不高于正常人。目前对此学说尚存在较大分歧。
另外，ig AlC13需时6个月左右，历时长，动物死亡损耗量大，结果不稳定，现已不再使用该法。
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4 β-AP诱发动物模型
近年发现AD脑中NFT和SP及部分脑血管中有淀粉沉淀物，是由较大的前体蛋白(APP)裂解产生的 [10] ，而β-AP是APP一部分，浓度较高时有神经毒性作用。依据以上β-AP沉积学说，直接向脑内注入β-AP而诱发AD模型。 优点:历时短，可观察到典型病
变:SP。
缺点:β-AP价格昂贵，须从国外购进。也需动物手术，动物死亡损耗量大。
5 自然筛选法
按动物生长周期正常喂养至老龄，通过行为测试筛选出痴呆鼠。该法历时长，又存在个体差异，因而不好控制结果。
6 转基因动物模型
通过转基因技术制造AD动物模型具备AD的一切病理改变，是目前最理想的AD造模方法。
, 百拇医药
但该法造价太高，技术难度大，不适合大批量动物药理实验。
参考文献
1 Wolf-kleinGS，Geriatrics，1993，48:26.
2 韩怡凡.中枢胆碱能递质系统与学习记忆的研究.生理科学进展，1983，14(3):217.
3 秦海强.阿尔茨海默氏病的病因学及发病机理的研究进展.国外医学·老年医学分册，1999，20(4):152-154.
4 周瑾.老年性痴呆的发病机制和中枢胆碱能系统的关系.实用老年医学，1998，12(3):122.
5 李绍平.Alzheimer病的多病因相互作用与新药开发。国外医学·老年医学分册，1996，17(6):243.
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6 崔旭.D-半乳糖脑老化模型的脂质过氧化机理.中国老年学杂志，1998，18(1):38-40.
7 董瑞国.兴奋性氨基酸与神经系统疾病.临床神经病学杂志，1995，61-63.
8 李晓东.细胞凋亡在阿尔茨海默氏病发病中的作用.临床神经病学杂志，1998，11(2):126.
9 Zahatero MD，Garcia de Jalon A，Pascual F，et al.Biol Trace Elem Res，1995，47(1-3):235-240.
10 Goate A.Segreation of a missense mutation in the amyloid precursor protein gene with familial Alzheimer’s disease，Nature，1991，349:704.
作者单位:158100黑龙江鸡西哈尔滨医科大学分校
(编辑 李年令), http://www.100md.com(穆敬雯)
随着人类社会向老龄化推进，除心脑血管疾病外，阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease，AD)已被认为是主要危害人类健康的老年病之一。该病是一种进行性脑萎缩，主要表现为学习和记忆障碍，智力减退等临床特征 [1] 。
相应地，针对AD的特征，学习记忆药理学的研究开展甚广，其成就主要应归功于各种精确简易的行为模式的发展 [2] 和病理学检测。根据AD病机研究，现将AD造模的几种主要可行方法及利弊分述如下。
1 腹腔注射(ip)东莨菪碱(Scop)或樟柳碱胆碱能学说 [3，4] 表明，AD患者中枢神经系统乙酰胆碱酯酶(AchE)活性、乙酰胆碱(Ach)的合成与释放及Ach的摄取等多方面胆碱能系统功能障碍。依据此学说，ip Scop阻断胆碱能系统功能，从而获得AD模型。
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优点:此法只需取老龄鼠，ip药物后短时即得。造模历时短，行为测试效果显著;造模药物易得，较经济便利。因小鼠生长周期短，易操作，为该法首选动物。
缺点:药物阻断作用随药效衰减而消逝，胆碱能系统功能可恢复。因而不出现AD的形态学病理改变。同时，因阻断胆碱能系统
功能，故不能用于新药对该模型胆碱能系统功能改善的观察。
2 ip D-半乳糖(D-gal)，然后向基底前脑Mynet基底核(NBM)或海马注入鹅蕈氨酸(Ib)或喹啉酸(QUIN)
AD的自由基损伤学说 [5] 认为，老年人和AD患者脑内的抗氧化酶减少，自由基增多。但究竟自由基增加是AD的病因，还是AD发病的结果，目前尚无定论。此外，自由基可能促进β-淀粉样蛋白(β-AP)聚集，增加对神经元的损害。据此学说ip D-gal2个月，加速动物脑老化。通过实验观察，D-gal的代谢过程中伴有活性氧自由基产生，以CO 2 为主的自由基介导的脂质过氧化可能是获得拟衰老模型的主要原因 [6] 。
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AD的兴奋性氨基酸(EAAS)理论 [7] 认为脑内兴奋性氨基酸主要是谷氨酸(Glu)的异常升高具有细胞毒性，使其受体过度激活则可引起突触后树突消失和神经元死亡，而突触是学习记忆的关键环节。EAAS还可使Tau蛋白产生类似AD中神经纤维缠结(NFT)的改变。此外，细胞凋亡机制认为:AD患者某些脑区，如额叶和海马区细胞凋亡明显增加 [8] ，而细胞凋亡是由于神经营养物质缺乏和(或)某些异常物质如β-AP和(或)自由基堆积的毒性作用所致。根据上述两种病机，在ip D-gal获得衰老模型基础上，按脑立体定位图谱，借助于脑立体定位仪，将Ib或QUIN注入NBM或海马。此两种药物均为兴奋性神经毒素，选择性破坏G
lu能神经元，引起注药区大量Glu能神经元肿胀坏死，N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)受体遭到破坏，参与了神经细胞凋亡，引起空间辨别能力和学习记忆障碍，造成类AD表现的动物模型。因该造模法历时长，经手术过程，小鼠不耐受，故首选大鼠。
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优点:本法可检测出凋亡小体、脂褐素、神经元、尼氏体、突触、软化灶等多种形态学及胆碱能、单胺能系统、超氧化物歧化酶(SOD)等水平的改变。
缺点:历时长、经手术，动物死亡损耗量大;此法也不出现AD脑内的两种典型形态学改变:NFT和老年性斑块(SP)。
3 灌胃(ig)AlC13造模
铝中毒学说认为AD病人的血清和脑中铝的含量高于同龄对照组[9] 。因铝在脑内以硅酸盐的形式存在于脂褐素颗粒中，促进AβP的沉积NFT形成，蛋白代谢紊乱，引起记忆减退和大脑局部特殊物质沉积。但有实验显示AD病人的血清和脑中的铝含量并不高于正常人。目前对此学说尚存在较大分歧。
另外，ig AlC13需时6个月左右，历时长，动物死亡损耗量大，结果不稳定，现已不再使用该法。
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4 β-AP诱发动物模型
近年发现AD脑中NFT和SP及部分脑血管中有淀粉沉淀物，是由较大的前体蛋白(APP)裂解产生的 [10] ，而β-AP是APP一部分，浓度较高时有神经毒性作用。依据以上β-AP沉积学说，直接向脑内注入β-AP而诱发AD模型。 优点:历时短，可观察到典型病
变:SP。
缺点:β-AP价格昂贵，须从国外购进。也需动物手术，动物死亡损耗量大。
5 自然筛选法
按动物生长周期正常喂养至老龄，通过行为测试筛选出痴呆鼠。该法历时长，又存在个体差异，因而不好控制结果。
6 转基因动物模型
通过转基因技术制造AD动物模型具备AD的一切病理改变，是目前最理想的AD造模方法。
, 百拇医药
但该法造价太高，技术难度大，不适合大批量动物药理实验。
参考文献
1 Wolf-kleinGS，Geriatrics，1993，48:26.
2 韩怡凡.中枢胆碱能递质系统与学习记忆的研究.生理科学进展，1983，14(3):217.
3 秦海强.阿尔茨海默氏病的病因学及发病机理的研究进展.国外医学·老年医学分册，1999，20(4):152-154.
4 周瑾.老年性痴呆的发病机制和中枢胆碱能系统的关系.实用老年医学，1998，12(3):122.
5 李绍平.Alzheimer病的多病因相互作用与新药开发。国外医学·老年医学分册，1996，17(6):243.
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6 崔旭.D-半乳糖脑老化模型的脂质过氧化机理.中国老年学杂志，1998，18(1):38-40.
7 董瑞国.兴奋性氨基酸与神经系统疾病.临床神经病学杂志，1995，61-63.
8 李晓东.细胞凋亡在阿尔茨海默氏病发病中的作用.临床神经病学杂志，1998，11(2):126.
9 Zahatero MD，Garcia de Jalon A，Pascual F，et al.Biol Trace Elem Res，1995，47(1-3):235-240.
10 Goate A.Segreation of a missense mutation in the amyloid precursor protein gene with familial Alzheimer’s disease，Nature，1991，349:704.
作者单位:158100黑龙江鸡西哈尔滨医科大学分校
(编辑 李年令), http://www.100md.com(穆敬雯)