建立Alzheimer氏病動物模型方法的研究進展

1、建立Alzheimer氏病動物模型方法的研究進展                 關(guān)鍵詞：Alzheimer氏病動物模型進展 摘要AD型癡呆占老年性癡呆50%以上，嚴(yán)重危害著老年人的健康。國內(nèi)外許多學(xué)者進行了大量有關(guān)AD的研究，特別是近年關(guān)于AD疾病的研究日益受到國內(nèi)外學(xué)者高度重視。建立一個可靠的模型是研究該病的關(guān)鍵。迄今為止尚無一個公認(rèn)理想的AD模型，本文綜述了六十年代以來有關(guān)AD模型建立方法的研究進展?fàn)顩r，闡明了各種方法的優(yōu)缺點。

2、隨著人口老齡化的發(fā)展，老年性疾患已成為一個明顯影響人類健康突出的問題，其中老年性癡呆（Seniledementia,SD）是最常見的老年性疾病之一，它和惡性腫瘤、心腦血管意外并列為導(dǎo)致老年人死亡的三大疾病。據(jù)國外報道，SD患病率占老年人群4-5%，其中半數(shù)以上為Alzheimer氏?。ê喎QAD）。國內(nèi)報道，我國老年性癡呆患病率為4.36%，其中AD患者占2.8%1。AD是一種原發(fā)變性型老年性癡呆，其特點是發(fā)病年齡較早，多在65歲以前，故又稱作早老年性癡呆，病程進展緩慢，主要表現(xiàn)為近期記憶力明顯減退，在神經(jīng)化學(xué)方面，往往多種神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)受損。 自1906年德國神經(jīng)病理學(xué)家AloisAlzheim

3、er發(fā)現(xiàn)AD以來，許多科學(xué)工作者進行了近一個世紀(jì)的潛心探究,從形態(tài)學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和臨床研究等方面做了大量工作，在AD的病理改變、發(fā)病機制及治療等方面都取得了可喜的成績。關(guān)于AD病因有下述多種學(xué)說：遺傳學(xué)說2；微量元素學(xué)說，其中提出最多的是鋁和硅3-4；神經(jīng)遞質(zhì)學(xué)說，AD患者神經(jīng)遞質(zhì)活動改變主要在海馬、基底前腦核及大腦新皮質(zhì)區(qū)。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為主要與乙酰膽堿能系統(tǒng)改變有關(guān)，其次為5-羥色氨能系統(tǒng)等5-6；免疫反應(yīng)學(xué)說，可能是獨立因素，也可能是與感染、遺傳和環(huán)境中毒相關(guān)的繼發(fā)因素，并提出與白細(xì)胞介素-1（IL-1）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）等有關(guān)7-8；慢病毒學(xué)說9；雌激素水平下降10。對上述病因?qū)W

4、說，諸多學(xué)者互有輾段鬧姨醄建立Alzheimer氏病動物模型方法的研究進展 椋形摶恢氯鮮丁?臨床上AD患者主要表現(xiàn)為大腦認(rèn)知功能障礙，如健忘、記憶力和空間辨別能力減退以及反應(yīng)遲鈍等。關(guān)于AD的病理機制，目前較為明確的是：基底前腦核群內(nèi)乙酰膽堿（ACh）能神經(jīng)元的變性和丟失；患者腦內(nèi)形成神經(jīng)原纖維纏結(jié)；新皮質(zhì)和海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)大量的淀粉樣沉積，其數(shù)量的多寡與AD的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)11。近年已從淀粉樣沉積核心中分離和鑒別出一種肽類物質(zhì)，稱為-淀粉樣肽（-AP或/A4蛋白）。-AP是-淀粉樣前體蛋白（-APP）的病理性裂解產(chǎn)物，正常情況下不表達，在正常老年人有極少量的表達。（4）腦內(nèi)形成AMY斑塊。這

5、一病理改變是Trojanowski等人的最新發(fā)現(xiàn)，其與神經(jīng)原纖維纏結(jié)、淀粉樣沉積一起為AD病人的三大特征性病理改變12。由于AD疾病嚴(yán)重危害著老年人的健康，同時也給家庭和社會帶來巨大的財政負(fù)擔(dān)，因而，關(guān)于AD疾病的研究日益受到國內(nèi)外學(xué)者高度重視。建立一個可靠的AD動物模型是研究AD的重要環(huán)節(jié)。有關(guān)AD動物模型建立的方法較多，各有利弊，本文將有關(guān)方法比較綜術(shù)如下。 1化學(xué)損傷 1.1神經(jīng)毒氨基酸損毀基底大細(xì)胞核（nucleusbasalismagnocellularis,NBM） 1980年Ben-An、1985年Sofroniew等分別報道用興奮性神經(jīng)毒氨基酸，如紅藻氨酸（KA）、鵝膏蕈氨酸（

6、IBD）、使君子氨酸（QUIS）、N-甲基-D-天門冬氨酸（NMDA）注入大鼠NBM，以損毀大鼠NBM建立癡呆模型13-15，隨后國內(nèi)外一些科研工作者采用上述方法建立了AD模型，并在此基礎(chǔ)上進行了關(guān)于AD的一系列研究。1987年Dunnett等人用這四種神經(jīng)毒氨基酸同時進行對比實驗，結(jié)果表明使君子氨基酸特異性最高，對非膽堿能神經(jīng)元損傷最??；KA對非膽堿能神經(jīng)元損傷最大，且毒性作用是其它三種的2-3倍。使君子氨酸毒性作用相對緩和，劑量較易掌握，動物死亡率低，模型建立成功率高，因素基優(yōu)于其它三種16。我們采用紅藻氨酸進行實驗證實了其毒性作用較強，很難掌握用量，動物易死亡，這與Dunnett等人的實

7、驗結(jié)果是一致的?？偟膩砜催@些神經(jīng)毒氨基酸都可導(dǎo)致NBM的膽堿能神經(jīng)元變性和減少，繼而引進相應(yīng)大腦新皮質(zhì)區(qū)的膽堿能纖維減少，細(xì)胞變性與死亡，膽堿能的標(biāo)志酶ChAT和AChE含量下降，學(xué)習(xí)記憶行為減退，所以可以用來建立AD的模型。但有以下幾個缺陷：無神經(jīng)炎斑及神經(jīng)纖維纏結(jié)的組織病理學(xué)改變17；神經(jīng)毒氨基酸對非膽堿能神經(jīng)元也有影響；ChAT的活性在海馬末受影響；據(jù)報道神經(jīng)毒氨基酸對乙酰膽堿系統(tǒng)的損傷可逆轉(zhuǎn)18；業(yè)已證明AD病的基底核膽堿能神經(jīng)元的喪失是逆行性引起的，即繼發(fā)于大腦皮層的病理變化。1993年在第23屆美國神經(jīng)科學(xué)年會上Dunbar等也提出此種方法關(guān)非為AD的理想模型19。 1.2AF64

8、A（Ethylcholinemustardaziridiniumion） AF64A是一種特異的突觸前膽堿毒。Mantione等人用AF64A注射入小鼠側(cè)腦室進行其神經(jīng)毒性的研究，發(fā)現(xiàn)AF64A可引起小鼠乙酰膽堿能系統(tǒng)的特異性損傷。如果用AF64A直接向大鼠背海馬內(nèi)注射，其對膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)的毒性較注入側(cè)腦室強20。另有實驗報道用AF64A直接向NBM注射，造成膽堿能功能損害來建立AD模型21。用AF64A制做的AD模型表現(xiàn)為膽堿能系統(tǒng)和記憶功能損害，但不影響非膽堿能神經(jīng)元，這點優(yōu)于興奮性神經(jīng)毒氨基酸。然而，用此方法也不出現(xiàn)老年斑和神經(jīng)原纖維纏結(jié)形成的組織病理學(xué)改變。 1.3192IgG-Sap

9、orin 近年Lappi和Gary等人用192IgG-Saporin向大鼠側(cè)腦室有前腦基底區(qū)注射進行有關(guān)AD的研究22-23。192IgG-Saporin是一種抗神經(jīng)免疫毒。用其向大鼠腦內(nèi)NBM注射，可選擇性損害與基底前腦核有關(guān)的乙酰膽堿系統(tǒng)，如內(nèi)側(cè)隔區(qū)、斜角帶，同時出現(xiàn)記憶減退的表現(xiàn)，但仍然不能出現(xiàn)AD所特有的其它組織病理學(xué)改變。 1.4喹啉酸（Quinolinicacid,QUIN） 喹啉酸是一種興奮性神經(jīng)毒素。1995年宋前流等人用其注入海馬CAI區(qū)，通過其選擇性破壞谷氨酸（Glu）能神經(jīng)元，擬制成Glu能損毀的AD模型。本模型的制做是基于Maragos提出的AD-Glu假說24。喹啉酸

10、為Glu類似物，是腦內(nèi)潛在的內(nèi)源性興奮性毒素25，當(dāng)以較高濃度應(yīng)用于細(xì)胞時，產(chǎn)生與海人酸和鵝膏蕈氨酸相似的病理和生化改變，實驗表明，其可引起大鼠空間辨別能力和學(xué)習(xí)記憶障礙。但是它能否導(dǎo)致其它組織病理學(xué)改變未見文獻報道。 1.5東莨菪堿（Scopolamine） 東莨菪堿是一種抗膽堿能藥。東莨菪堿可阻斷大腦皮層中的乙酰膽堿受體的結(jié)合位點，從而引起膽堿能系統(tǒng)功能障礙。Caulfield等將東莨菪堿注入小鼠、大鼠、猴等哺乳動物的側(cè)腦室進行了有關(guān)乙酰膽堿功能及AD方面的研究26。與神經(jīng)毒氨基酸和AF64A比較，此方法建立的AD模型主要是出現(xiàn)與AD一致的記憶、認(rèn)知功能障礙，有關(guān)AD特有的組織病理學(xué)改變是

11、否發(fā)生未見文獻報道：據(jù)文獻提示東莨菪堿引起的膽堿能功能損害可逆轉(zhuǎn)，而AD是一種慢性、進行性不可逆轉(zhuǎn)的神經(jīng)性疾病。所以用此方法不能完全模擬出AD的各種特征。 1.6鋁元素中毒 正常人腦組織鋁的含量1.8±0.8g/g（干重）或1.22g/g（濕重），正常大鼠腦內(nèi)鋁含量為1.1g/g（干重）27-28。已被公認(rèn)，鋁在體內(nèi)一些部位的異常蓄積可產(chǎn)生毒性作用。早在1937年Scherp和Church就提出鋁可引起神經(jīng)元退化的看法28。1965年Klatzo和Terry等提出鋁中毒可能與AD發(fā)病有關(guān)，他發(fā)現(xiàn)AD病人與鋁中毒病人腦中均可見NFT3。此后1973年Crapper等人提出鋁可能是神經(jīng)毒素，他們給貓腦內(nèi)直接注射鋁鹽，發(fā)現(xiàn)鋁具有神經(jīng)毒素樣作用，導(dǎo)致神經(jīng)纖維變性4。國內(nèi)有學(xué)者采用給大鼠或小鼠腹腔注射及口服鋁鹽建立AD模