阿爾茨海默癥動(dòng)物模型-課件

阿爾茨海默病模型大鼠的構(gòu)建動(dòng)物模型1ppt課件

阿爾茨海默?。ˋlzheimer’S

disease，AD）是一種起病隱匿的進(jìn)行性發(fā)展的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。主要表現(xiàn)為進(jìn)行性認(rèn)知功能障礙、記憶力減退、運(yùn)動(dòng)行為失常和人格改變等；其主要組織病理學(xué)特征是神經(jīng)元胞外出現(xiàn)β?淀粉樣蛋白（Aβ）聚集形成的神經(jīng)炎性斑［NPs，亦稱老年斑（SPs）］、胞內(nèi)tau蛋白異常磷酸化形成的神經(jīng)原纖維纏結(jié)（NFTs）、神經(jīng)元凋亡或缺失、突觸缺失等。

隨著我國近年來人口老齡化越來越嚴(yán)峻，AD發(fā)病率顯著提高，在阿爾茨海默病相關(guān)研究中，建立理想的動(dòng)物模型頗受關(guān)注，這有利于促進(jìn)阿爾茨海默病病因、發(fā)病機(jī)制、病理過程，以及尋找和篩選預(yù)防與治療藥物等研究的深入。背景AD模型大鼠的研究方案目錄CATALOGAD動(dòng)物模型學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)AD動(dòng)物模型研究進(jìn)展3ppt課件AD動(dòng)物模型研究進(jìn)展01代

許多動(dòng)物都可以成為模擬阿爾茨海默病病理學(xué)特征的模型，包括鼠、貓、犬、兔、山羊、綿羊、北極熊和非人類靈長類動(dòng)物等。其中，小鼠和大鼠相對(duì)于其他動(dòng)物價(jià)格便宜、繁殖力強(qiáng)、生存率高、易飼養(yǎng)，有利于進(jìn)行大樣本實(shí)驗(yàn)研究，而且具有較強(qiáng)的快速學(xué)習(xí)能力，生理過程接近人類，因此小鼠和大鼠是目前最廣泛用于制備阿爾茨海默病模型的動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇

自然衰老的動(dòng)物模型

快速老化小鼠模型以衰老為基礎(chǔ)的AD模型

APP轉(zhuǎn)基因模型PS1轉(zhuǎn)基因模型tau相關(guān)模型多重轉(zhuǎn)基因模型

轉(zhuǎn)基因AD模型

02化學(xué)損傷物理損傷飲食誘導(dǎo)各種因素誘發(fā)的AD模型國內(nèi)外

AD動(dòng)物模型研究進(jìn)展6ppt課件AD是一個(gè)與年齡密切相關(guān)的疾病，衰老因素在AD發(fā)病過程中起著重要作用。以衰老為AD發(fā)病基礎(chǔ)的動(dòng)物模型成為實(shí)驗(yàn)研究中不可或缺的部分

自然衰老AD模型

自然衰老動(dòng)物模型腦內(nèi)神經(jīng)元萎縮，膽堿能功能低下，同時(shí)表現(xiàn)為感覺、運(yùn)動(dòng)以及學(xué)習(xí)記憶力等多種功能的減退，這符合AD

患者的臨床表現(xiàn)。造模方法：將1~2月齡小鼠或3~5月齡大鼠，雌性或雄性，飼養(yǎng)在屏障環(huán)境的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室，直至飼養(yǎng)所需的年齡。常用老年動(dòng)物的年齡為小鼠12~24月齡，大鼠衰老早期21~26月齡，衰老晚期30~32

月齡。此模型的優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)物腦內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)及形態(tài)學(xué)改變是自然發(fā)生的，與AD

真實(shí)的病理生理改變更為接近，不需要人為損傷、干預(yù)。

缺點(diǎn)：只是模擬了部分與人類正常衰老相關(guān)的神經(jīng)改變，缺乏AD相關(guān)Aβ沉積及NFT，并不能全面模擬AD

的變化。且動(dòng)物飼養(yǎng)周期和實(shí)驗(yàn)周期長、病死率高。以衰老為基礎(chǔ)的AD模型7ppt課件快速老化小鼠模型

1975年日本京都大學(xué)Take-da教授培養(yǎng)出快速老化小鼠（senescenceacceleratedmouse/prone，SAMP）。此后，根據(jù)小鼠衰老程度、壽命和病理表現(xiàn)進(jìn)行選擇性繁殖，其中

SAMP8

作為AD動(dòng)物模型被廣泛認(rèn)可。此模型優(yōu)點(diǎn)：SAMP8既有自然衰老小鼠特征，又有類似

AD腦部病理改變及學(xué)習(xí)記憶障礙，已被廣泛應(yīng)用于研究與年齡相關(guān)的學(xué)習(xí)記憶障礙的機(jī)制及相關(guān)的藥物研發(fā)中

缺點(diǎn)：該模型成本較高，小鼠壽命短，不適合用于長周期實(shí)驗(yàn)。以衰老為基礎(chǔ)的AD模型8ppt課件010203

Aβ注射誘導(dǎo)模型東莨菪堿誘導(dǎo)的模型側(cè)腦室注射鏈脲菌素誘導(dǎo)模型

……化學(xué)高脂飲食誘導(dǎo)模型硫胺素缺乏誘導(dǎo)模型飲食各種因素誘發(fā)的動(dòng)物模型物理

剝奪動(dòng)物供氧的模型9ppt課件

Aβ注射誘導(dǎo)模型腦內(nèi)Aβ代謝產(chǎn)物的沉積是

AD發(fā)病機(jī)制中最重要的一點(diǎn)。Aβ的沉積可引起神經(jīng)元的局灶性壞死、神經(jīng)元缺失和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生，最終引起相應(yīng)的膽堿能神經(jīng)元功能的喪失和學(xué)習(xí)記憶減退的損害。造模方法：大多數(shù)是通過注射Aβ到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物海馬區(qū)來實(shí)現(xiàn)，劑量范圍在5~10μg

之間，體積多為5μL。方法有單側(cè)海馬內(nèi)注射、雙側(cè)海馬內(nèi)注射等，注射后應(yīng)留針10min，以保證溶液充分彌散。

此模型的優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)物腦內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)及形態(tài)學(xué)改變是自然發(fā)生的，與AD

真實(shí)的病理生理改變更為接近，不需要人為損傷、干預(yù)。

缺點(diǎn)：只是模擬了部分與人類正常衰老相關(guān)的神經(jīng)改變，缺乏AD相關(guān)Aβ沉積及NFT，并不能全面模擬AD

的變化。且動(dòng)物飼養(yǎng)周期和實(shí)驗(yàn)周期長、病死率高。化學(xué)損傷致

AD模型10ppt課件

東莨菪堿誘導(dǎo)的模型乙酰膽堿（acetylcholine，ACh）是一種重要的中樞神經(jīng)遞質(zhì)，在學(xué)習(xí)、記憶方面起著非常重要的作用。AD患者基底前腦膽堿能神經(jīng)元大量損傷或死亡、突觸前乙酰膽堿的合成、ChAT的活性及對(duì)膽堿的攝取能力都明顯下降。這些變化的程度與患者認(rèn)知功能損害的程度呈正相關(guān)。造模方法：東莨菪堿為M膽堿受體阻斷劑，3mg·kg-1東莨菪堿腹腔注射60d，可阻斷小鼠大腦皮層中乙酰膽堿受體的結(jié)合位點(diǎn)，小鼠出現(xiàn)膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)障礙的一系列行為學(xué)改變，如記憶力下降、認(rèn)知障礙等。

此模型的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便易行、不需手術(shù)、費(fèi)用較低，是應(yīng)用廣泛的AD模型建立方法之一，主要用于考察膽堿能系統(tǒng)與

AD的關(guān)系及相關(guān)藥物臨床前評(píng)價(jià)。

缺點(diǎn)：只模擬了膽堿能功能減退的特征，缺乏AD

典型病理特征，如神經(jīng)元變性、Aβ沉積等?；瘜W(xué)損傷致

AD模型11ppt課件

側(cè)腦室注射鏈脲菌素誘導(dǎo)模型鏈脲菌素（streptozotocin，STZ）是一種烷基化物，腹腔注射可通過破壞胰腺β細(xì)胞引起糖尿病。1998年Lannert和他的同事首次建立側(cè)腦室注射STZ動(dòng)物模型，動(dòng)物出現(xiàn)類似AD的記憶障礙。

方法：將大鼠固定于腦立體定位儀上，在前鹵后1.5mm，矢狀縫側(cè)方1.5mm處鉆孔，微量進(jìn)樣器注射STZ3mg·kg-1，于手術(shù)的第1天和第3天分別二次向側(cè)腦室注射。小劑量STZ側(cè)腦室注射可以制備癡呆模型。此模型優(yōu)點(diǎn)：模擬了散發(fā)性老年癡呆病的許多重要的特點(diǎn)。

缺點(diǎn)：造模過程中動(dòng)物的死亡率較高?；瘜W(xué)損傷致AD

模型12ppt課件岡田酸誘導(dǎo)的損傷模型tau蛋白過度磷酸化是引起AD病理改變的重要機(jī)制。調(diào)節(jié)tau去磷酸化的蛋白磷酸酶主要有蛋白磷酸酶-2A（PP2A）、PP2B、PP2C和PP1岡田酸（OA）是一種海洋生物提取物，對(duì)PP2A和PP1有選擇性抑制作用。方法：大鼠側(cè)腦室注射OA0.4mmol·L–1，1.5μL，可引起神經(jīng)細(xì)胞的變性、壞死，同時(shí)促進(jìn)腦內(nèi)異常磷酸化tau蛋白的形成，還能造成Aβ聚積，產(chǎn)生類似AD樣病理特征。興奮性毒素?fù)p傷模型在AD患者中，興奮性毒素過度刺激谷氨酸受體導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。造模方法：將溶于人工腦脊液的IBO注入大鼠Meynert基底核（nucleusbasalisofmeynert，NBM），每只10μg，通過損毀大鼠單側(cè)NBM來建立AD模型，動(dòng)物表現(xiàn)出明顯的學(xué)習(xí)記憶障礙。秋水仙堿誘導(dǎo)模型以化學(xué)為基礎(chǔ)的AD模型秋水仙堿可選擇性破壞海馬神經(jīng)元，破壞膽堿能神經(jīng)通路，使動(dòng)物出現(xiàn)短期學(xué)習(xí)記憶障礙。方法：側(cè)腦室注射秋水仙堿（大鼠15μg、小鼠2.8μg）可導(dǎo)致動(dòng)物在2周后出現(xiàn)明顯的學(xué)習(xí)記憶障礙。13ppt課件重金屬誘導(dǎo)模型AD腦組織內(nèi)鋁的含量明顯高于正常人，高濃度鋁對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有毒害作用，促進(jìn)大腦內(nèi)NFT和Aβ聚集，使神經(jīng)元變性或死亡，表現(xiàn)為大腦皮質(zhì)萎縮，出現(xiàn)記憶，認(rèn)知功能障礙。方法：利用這一機(jī)制，小鼠側(cè)腦室注射0.5%AlCl32μL，每天1次，連續(xù)5d，末次注射15d后，小鼠表現(xiàn)出明顯的空間學(xué)習(xí)障礙。此外小鼠連續(xù)腹腔注射AlCl3100mg·kg-1，周期50d，隔日1次，也可造成記憶損傷模型。疊氮鈉誘導(dǎo)模型有研究表明，AD患者線粒體功能存在明顯異常。疊氮鈉（NaN3）通過抑制線粒體呼吸鏈，產(chǎn)生自由基，抑制能量代謝，造成線粒體損傷，導(dǎo)致一系列類似AD的病理改變。方法：大鼠皮下長期給予NaN33mg·kg-1，2h皮下間斷注射，每天8次，連續(xù)注射4周，可誘導(dǎo)Aβ沉積，出現(xiàn)類似AD的認(rèn)知障礙。谷氨酸損傷模型以化學(xué)為基礎(chǔ)的AD模型過量的谷氨酸可產(chǎn)生嚴(yán)重的神經(jīng)興奮毒性，造成神經(jīng)元損傷或死亡，與AD的發(fā)生、發(fā)展有密切的關(guān)系。方法：利用新生乳鼠血腦屏障功能不全，外周注射谷氨酸25mg·kg-1，40d后小鼠肥胖，基底前腦多處神經(jīng)元變性，腦內(nèi)APP免疫陽性改變，細(xì)胞間隙的Aβ大量沉積。14ppt課件

慢性缺氧動(dòng)物模型

AD

模型研究發(fā)現(xiàn)AD患者處于長期慢性缺氧的狀態(tài)。通過剝奪嚙齒類動(dòng)物的供氧，可誘導(dǎo)與老化腦功能相似的能量代謝障礙。方法：研究提示動(dòng)物經(jīng)由雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎致全腦缺血12min，后復(fù)灌24h，會(huì)引起行為學(xué)上的障礙，并且腦組織出現(xiàn)與AD患者相似的病理特征。該模型的缺點(diǎn)：可以模擬AD的臨床癥狀，但缺乏AD特異性膽堿神經(jīng)損傷以及Aβ沉積。且由于創(chuàng)傷較大，不相關(guān)的干擾因素過多，易引起腦內(nèi)其他部位的損傷及造模動(dòng)物的死亡。因此，該模型成功率低，現(xiàn)在已很少使用。物理損傷致AD模型15ppt課件

高脂飲食誘導(dǎo)模型有報(bào)道指出動(dòng)物給予高脂飼料飼養(yǎng)可降低大腦對(duì)葡萄糖的攝取，誘導(dǎo)動(dòng)物模型產(chǎn)生糖耐量降低及胰島素抵抗，亦可損傷神經(jīng)元胰島素受體功能，引起tau蛋白過度磷酸化，從而導(dǎo)致NFT。方法：大鼠給予高脂飲食2個(gè)月后，即出現(xiàn)胰島素抵抗，表現(xiàn)出明顯的空間學(xué)習(xí)記憶障礙。該模型可以模擬AD的一些病理特征，例如認(rèn)知障礙及tau蛋白過度磷酸化，主要的缺點(diǎn)是造模時(shí)間較長。飲食誘導(dǎo)AD

模型硫胺素缺乏（thiaminedeficiency，TD）誘導(dǎo)的能量代謝下降、糖代謝異常、氧化應(yīng)激損傷、膠質(zhì)細(xì)胞激活、選擇性神經(jīng)元丟失以及認(rèn)知功能損害，與AD的病理生理過程極為相似。方法：8周齡C57小鼠，通過給予硫胺素剝奪飲食結(jié)合腹腔注射硫胺素焦磷酸激酶抑制劑—吡啶硫胺制作硫胺素缺乏模型，造模13d后取腦，模型組小鼠內(nèi)側(cè)丘腦出現(xiàn)典型的對(duì)稱性針尖樣出血，小鼠皮質(zhì)、海馬及丘腦均出現(xiàn)Aβ沉積，tau蛋白磷酸化。TD可引起Aβ沉積、tau蛋白磷酸化增加等AD的特征性病理改變。硫胺素缺乏誘導(dǎo)模型16ppt課件轉(zhuǎn)基因模型是研究AD發(fā)病機(jī)制及相關(guān)藥物研發(fā)的較理想工具，同時(shí)也成為了近年研究的熱點(diǎn)。

APP轉(zhuǎn)基因模型APP正常情況下代謝多經(jīng)過α-分泌酶和γ-分泌酶?；蛲蛔儠r(shí)，激活了β-分泌酶和γ-分泌酶，導(dǎo)致Aβ增多，尤其是Aβ42。Aβ聚集可形成具有神經(jīng)毒性的原纖維，進(jìn)而形成SP，加重AD的發(fā)展。方法：將突變APP基因（Val717-Phe）與血小板衍生因子（plateletderivedgrowthfactor，PDGF）相結(jié)合形成PDAPP基因，導(dǎo)入到小鼠體內(nèi)，獲得PDAPP小鼠。轉(zhuǎn)基因AD模型位于12號(hào)染色體上的早老素－1(PS1)基因，及位于1號(hào)染色體上的早老素－2(PS2)基因發(fā)生突變與家族性AD發(fā)病有著密切關(guān)系。PS1M146V小鼠是比較典型的轉(zhuǎn)PS1基因動(dòng)物。Catado等利用血小板源性生長因子β2啟動(dòng)子促進(jìn)神經(jīng)元的表達(dá)，構(gòu)建了幾種過度表達(dá)突變型PS1的轉(zhuǎn)基因鼠，發(fā)現(xiàn)可導(dǎo)致選擇性增加Aβ42。

PS1轉(zhuǎn)基因模型優(yōu)點(diǎn)：APP轉(zhuǎn)基因小鼠及APP/PS-1雙轉(zhuǎn)基因小鼠是目前國際最為認(rèn)可的AD動(dòng)物模型，其病理變化出現(xiàn)較早且明顯，模擬了AD患者腦內(nèi)的Aβ增多、SP形成。

缺點(diǎn)：模型小鼠腦內(nèi)產(chǎn)生的Aβ與AD患者腦內(nèi)的Aβ存在生化組成的差別，并且這些小鼠腦內(nèi)沒有發(fā)tau蛋白磷酸化及NFT，也沒有表現(xiàn)出AD患者特有的海馬及皮層神經(jīng)元丟失。這也是多數(shù)轉(zhuǎn)基因小鼠模型的缺陷。17ppt課件轉(zhuǎn)基因模型是研究AD發(fā)病機(jī)制及相關(guān)藥物研發(fā)的較理想工具，同時(shí)也成為了近年研究的熱點(diǎn)。神經(jīng)元纖維纏結(jié)、tau相關(guān)模型AD患者大腦皮質(zhì)及海馬區(qū)出現(xiàn)NFT的主要原因是tau蛋白的過度磷酸化。因此認(rèn)為tau基因突變將直接影響tau蛋白的結(jié)構(gòu)和功能，引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)疾病，可能是誘發(fā)AD的因素之一。

JNPL3小鼠是將人類FTDP-17突變tau基因?qū)隑6D2（F1）小鼠，然后將其下一代小鼠與C57BL/6回交而獲得。轉(zhuǎn)基因AD模型

AD的發(fā)病過程復(fù)雜，與腦內(nèi)多種基因調(diào)控失調(diào)有著密切聯(lián)系，多種轉(zhuǎn)基因組合方法可以非常成功模擬AD病理變化和行為學(xué)改變特征，是較為理想的AD動(dòng)物模型。雙轉(zhuǎn)基因小鼠Tg2576/tauP301L小鼠是由Tg2576小鼠和tauP301L（JNPL3）小鼠雜交而來，其行為學(xué)的發(fā)病方式及出現(xiàn)時(shí)間和JNPL3相似，Aβ的沉積同Tg2576小與表達(dá)人基因組MAPT基因的小鼠雜交獲得。此模型已經(jīng)成為研究NFT病理特征及相關(guān)tau蛋白生化的有力工具。多重轉(zhuǎn)基因模型18ppt課件

轉(zhuǎn)基因果蠅模型

研究表明，在已知的人類疾病致病基因中，果蠅具有約75%的同源基因，包括AD所涉及的Appl，Pen-2，Nicastrin，tau以及GSK-3β等基因。除了具有大量的同源基因外，果蠅的神經(jīng)退行性疾病模型與人類神經(jīng)退行性疾病還有許多相似的表型，如遲發(fā)性、進(jìn)程性和神經(jīng)系統(tǒng)的高毒性。因此，果蠅為研究AD

發(fā)病機(jī)制以及進(jìn)行治療藥物的篩選和驗(yàn)證提供了另一種模式生物方法。常用的轉(zhuǎn)基因果蠅模型主要有APP轉(zhuǎn)基因模型、BACE轉(zhuǎn)基因模型、Aβ轉(zhuǎn)基因模型、tau蛋白轉(zhuǎn)基因模型、雙重或多重轉(zhuǎn)基因模型等。優(yōu)點(diǎn)：果蠅因其基因背景清晰、生命周期短暫、與年齡相關(guān)的神經(jīng)元退化明顯、繁殖迅速以及易于培養(yǎng)觀察等特點(diǎn)在AD模型中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。另一方面，可以用果蠅模型直接對(duì)已有的大量藥物進(jìn)行篩選，以期獲得改善疾病癥狀的藥物，加快哺乳動(dòng)物乃至人類的藥物實(shí)驗(yàn)。

缺點(diǎn)：是其腸胃酸堿度以及吸收食物的途徑與哺乳動(dòng)物差別較大。轉(zhuǎn)基因AD模型19ppt課件AD動(dòng)物模型學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)02年度工作概述年度工作概述年度工作概述年度工作概述年度工作概述學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)上述

AD動(dòng)物模型各有其優(yōu)缺點(diǎn)，多數(shù)僅能部分模擬AD的病理學(xué)特征及臨床癥狀，尚無一種公認(rèn)最理想的模型。即使是目前最為廣泛使用并認(rèn)可的多重轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，也有待于進(jìn)一步完善。

理想的AD動(dòng)物模型應(yīng)具備以下

3個(gè)方面的特征：具有

AD的主要神經(jīng)病理學(xué)特征—SP和NFT；出現(xiàn)大腦神經(jīng)元死亡、突觸丟失和反應(yīng)性膠質(zhì)細(xì)胞增生等AD的重要病理變化；出現(xiàn)認(rèn)知和記憶能障礙。AD模型大鼠的研究方案03增殖細(xì)胞標(biāo)記動(dòng)物處理檢測(cè)指標(biāo)研究目標(biāo)、研究內(nèi)容動(dòng)物模型制備、分組給藥干預(yù)措施010203060504AD模型大鼠的研究方案1

2明確毛冬青甲素影響阿爾茨海默大鼠腦海馬組織神經(jīng)元再生的作用。從BDNF表達(dá)水平的影響揭示毛冬青甲素促進(jìn)神經(jīng)元再生的作用機(jī)制，為中醫(yī)藥防治阿爾茨海默病提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和作用靶點(diǎn)。研究目標(biāo)

1

2檢測(cè)毛冬青甲素對(duì)阿爾茨海默模型大鼠海馬神經(jīng)元再生的影響，通過Aβ海馬注射大鼠模型，采用尼式染色法觀察、Brdu標(biāo)記增殖細(xì)胞，用ImageProPlus6.0圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。研究內(nèi)容檢測(cè)毛冬青甲素對(duì)阿爾茨海默模型大鼠海馬神經(jīng)元BDNF水平的影響，采用免疫組化法檢測(cè)海馬組織中BDNF的表達(dá)，采用分子探針檢測(cè)BDNFmRNA的表達(dá)情況。藥物毛冬青甲素購于廣東省博羅先鋒藥業(yè)集團(tuán)有限公司實(shí)驗(yàn)動(dòng)物SD大鼠36只，清潔級(jí)，180-220g，雌雄各半。湖南中醫(yī)藥大學(xué)SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供動(dòng)物模型制備及分組給藥大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后，參考相關(guān)文獻(xiàn)選擇Aβ海馬注射大鼠模型，將SD大鼠用10%水合氯醛按4mL·kg-1的劑量行腹膜麻醉后，固定于腦立體定位儀上，備皮，消毒，沿顱頂中線做1-2cm切口，分離骨膜，找到前囪位置，參照《大鼠腦立體定位圖譜》，確定前囟后3.0mm，中線旁2.0mm為海馬CA1所在部位體表投影位置，以牙科鉆鉆開一骨窗，微量注射器固定于立體定位儀上，自腦表面垂直進(jìn)針約2.8mm，假手術(shù)組腦內(nèi)注射等體積的生理鹽水；其余各組兩側(cè)海馬各緩慢均勻注入1μlAβ25-35，5min注射完畢，留針5min，然后緩