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【柏仁医学】动物实验专题帕金森病(PD)动物模型介绍​

帕金森病(Parkinson's disease,PD)是一种主要侵袭中老年群体的神经退行性病症,其确切病因至今尚未完全明晰。在临床症状表现方面,PD 患者通常会出现运动迟缓、步态异常、姿势失衡以及静止性震颤等典型症状。从病理学特征来看,主要体现为多巴胺(dopamine,DA)能神经元凋亡以及路易小体的形成。在构建 PD 动物模型时,常采用 MPTP 诱导小鼠的方式来建立相关模型。​

 

一、基础信息

模式动物品系:选用 C57 雄性小鼠,小鼠年龄为 6 周龄。​

 

实验分组:整个实验划分为六个组别,分别为正常对照组、模型组、阳性药组以及受试药组的三个不同剂量组。

实验周期n/a​

 

建模方法:通过腹腔注射 MPTP(剂量为 20mg/kg)来构建 PD 模型小鼠。腹腔注射操作每天进行四次,每次注射间隔两小时,仅注射 1 天。​

 

应用n/a​

 

观测数据指标:涵盖动物行为学检测、动物影像学检测、病理检测以及生化检测等多个方面。

二、组织病理学

尼氏染色

用于观察脑组织黑质区神经元的状态以及数量变化情况。其结果显示,对照组的切片整体染色较深,黑质区的神经元数量众多且排列紧密,细胞轮廓清晰可辨;与之形成鲜明对比的是,模型组的切片整体染色较浅,黑质区的神经元数量显著减少,排列松散,并且细胞轮廓模糊不清。这一结果充分表明,PD 小鼠的 DA 能神经元遭受了损伤。

HE 染色​

 

结果表明,对照组小鼠黑质区的神经元形态正常,细胞数量较多,排列整齐有序;相较于对照组,模型组的神经元数量明显减少,排列紊乱,部分神经元出现胞体固缩现象,胞质染色较深。由此说明,PD 小鼠发生了神经炎症。

 

注意事项​

在本实验中,MPTP 注射完成后,必须尽快开展行为学检测,以获取最具时效性的数据。​

 

MPTP 具有较大毒性,在操作过程中务必做好个人防护措施,坚决避免吸入 MPTP 或使其接触皮肤,防止对操作人员造成伤害。​

 

MPTP 的具体剂量以及给药频率并非固定不变,需要依据实验目的以及小鼠个体的敏感性来精准确定。若给药过量,极有可能导致小鼠死亡,从而影响实验进程与结果。

进行行为学测试时,应确保环境安静且光线柔和,最大程度减少外界因素对测试结果的干扰,以保证数据的准确性和可靠性。

 

在进行组织病理学分析时,需要精准标记和定位脑部结构,只有这样才能确保所获取数据的准确性,为后续研究提供坚实的数据支撑。

模型构建细节优化

在构建 MPTP 诱导的 PD 小鼠模型过程中,除了关注 MPTP 的剂量和给药频率外,小鼠的预处理也至关重要。例如,在注射 MPTP 前,可对小鼠进行适应性饲养一周左右,确保其适应实验环境,减少因环境应激对实验结果的影响。同时,在给药过程中,采用微量注射器精确控制注射量,并且在注射时轻柔固定小鼠,避免小鼠挣扎导致注射位置偏差。此外,还可以考虑在 MPTP 注射前对小鼠进行基因检测,筛选出对 MPTP 敏感性较为一致的小鼠,进一步提高模型的稳定性和一致性。​

不同检测指标深入分析

 

动物行为学检测:常用的行为学检测方法包括转棒实验、爬杆实验和自主活动实验等。转棒实验可精确评估小鼠的运动协调能力和平衡能力,通过记录小鼠在不同转速转棒上的停留时间来量化其运动功能。爬杆实验则主要用于检测小鼠的运动迟缓程度,观察小鼠从杆底部爬到顶部所需的时间以及攀爬过程中的动作协调性。自主活动实验可通过动物行为分析系统,记录小鼠在一定时间内的活动轨迹、活动距离和活动时间等参数,全面了解小鼠的自发运动情况。通过综合分析这些行为学指标,能更准确地判断 PD 小鼠模型的构建是否成功以及药物干预的效果。​

 

动物影像学检测:采用磁共振成像(MRI)技术可以清晰观察小鼠脑部结构的变化,如黑质区的体积变化、脑内神经纤维的完整性等。正电子发射断层扫描(PET)技术则可利用特定的放射性示踪剂,如 18F - DOPA,来检测小鼠脑内多巴胺能神经元的功能状态,定量分析多巴胺的合成、转运和代谢情况。这些影像学检测手段能够为 PD 的病理机制研究提供直观、准确的信息,有助于早期诊断和病情监测。​

 

病理检测:除了尼氏染色和 HE 染色外,还可采用免疫组织化学染色方法,检测黑质区多巴胺能神经元标志物(如酪氨酸羟化酶)的表达水平,进一步明确多巴胺能神经元的损伤程度。同时,通过检测胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达,评估星形胶质细胞的活化情况,了解神经炎症的发展进程。此外,利用电子显微镜技术,能够观察神经元的超微结构变化,如线粒体损伤、内质网应激等,从微观层面揭示 PD 的病理机制。​

 

生化检测:检测小鼠脑内多巴胺及其代谢产物(如高香草酸、二羟基苯乙酸)的含量变化,可反映多巴胺能神经元的功能状态。同时,测定氧化应激相关指标(如超氧化物歧化酶、丙二醛)以及炎症因子(如肿瘤坏死因子 - α、白细胞介素 - 6)的水平,有助于深入了解 PD 发病过程中的氧化应激和炎症反应机制。通过对这些生化指标的动态监测,能够为药物研发提供重要的靶点和评价依据。​

模型应用拓展

药物研发:该 PD 动物模型可用于筛选和评价治疗 PD 的潜在药物。通过观察不同药物对模型小鼠行为学、病理学和生化指标的影响,评估药物的疗效和安全性。例如,测试新型多巴胺受体激动剂、单胺氧化酶 B 抑制剂等药物对改善小鼠运动症状和延缓神经退行性变的作用,为临床药物研发提供重要的实验依据。​

 

发病机制研究:利用该模型深入探究 PD 的发病机制。通过对模型小鼠不同时间点的各项指标进行分析,研究遗传因素、环境因素以及神经炎症、氧化应激等病理过程在 PD 发病中的相互作用机制。例如,研究特定基因敲除或过表达对 MPTP 诱导的 PD 小鼠模型的影响,揭示相关基因在 PD 发病中的作用。​

 

神经修复与再生研究:借助该模型开展神经修复与再生方面的研究。探索干细胞移植、神经生长因子等治疗手段对 PD 小鼠受损多巴胺能神经元的修复和再生作用,为 PD 的临床治疗提供新的思路和方法。例如,将诱导多能干细胞分化为多巴胺能神经元后移植到 PD 小鼠脑内,观察其对小鼠行为学和病理学的改善情况。

 

动物实验

病理实验

细胞生物学

消化系统模型

病理染色

细胞培养

胃酸分泌模型

HE染色

普通细胞株

脓毒症模型

油红O染色

细胞缺氧培养

胃溃疡模型

番红固绿染色

细胞培养+支架

胰腺炎模型

Masson染色

干细胞培养

肝纤维化模型

天狼猩红染色

原代细胞分离/提取/培养

DIO肥胖模型

PAS糖原染色

细胞转染/病毒感染

胆结石模型

阿利新蓝染色

Trans well共培养

结肠炎(UC)模型

甲苯胺蓝染色

细胞增殖

脂肪肝模型

尼氏染色

细胞计数

急性肝损伤模型

LFB髓鞘染色

生长曲线测定

免疫、代谢系统疾病模型

普鲁士蓝染色

存活曲线测定

骨质疏松模型

VG染色

ccK-8增殖检测

糖尿病模型

EVG染色

MTT增殖检测

高尿酸血症模型

VonKossa染色

CFSE检测增殖-流式检测

呼吸系统模型

刚果红染色

BrDU检测-免疫荧光法

肺纤维化模型

苏丹黑B染色

细胞凋亡

慢性肺阻塞模型

Trap染色

Annexin V/PI流式检测细胞凋亡

急性肺损伤模型

抗酸染色

WB检测凋亡相关蛋白

哮喘模型

革兰氏染色

透射电镜观察凋亡小体

肺栓塞模型

AB-PAS染色

Tunel染色(POD法,DAB显色)

支气管炎模型

亚甲基蓝染色

Tunel(荧光法,含试剂盒)

泌尿生殖系统模型

苯胺蓝染色

DNA ladder法

慢性肾衰模型

荧光 DAPI染色

细胞周期

急性肾衰模型

普鲁士蓝染色

细胞显微计数

肾间质纤维化模型

间苯二酚碱性品红染色

PI染色

肾结石模型

银染

BrdU渗入法

肾炎模型

黑色素染色

免疫荧光染色

子宫内膜异位症模型

镀银染色

PI流式检测细胞周期

心血管系统模型

PASM 六胺银染色

细胞运动

冠心病模型

VG染色

Transwell检测细胞迁移

心肌梗死模型

富尔根染色

Transwell检测细胞侵袭

心脏骤停模型

亚甲基蓝染色

细胞划痕

慢性心力衰竭模型

-碘化钾染色

细胞克隆

动脉粥样硬化模型

Goldner三色法染色

集落形成法/稀释铺板方法

白血病模型

PAS-萘酚磺S染色

软琼脂克隆法

高血压模型

改良苯酚品红染色

毛细管克隆法

神经系统模型

网状纤维染色

体外实验血管生成

脑卒中模型

β-半乳糖苷酶染色

磁珠分选细胞

栓塞性脑梗死模型

镀银染色

流式分选细胞

脑出血模型

movat五色染色

开机费

脑损伤模型

维多利亚蓝染色

单色

脊髓损伤模型

免疫组化

双色

帕金森模型

免疫组化预式

CBA多细胞因子流式检测

老年痴呆模型

免疫组化正式

组织/血液细胞制备

应激模型

免疫荧光(石蜡-单标)

组织单细胞制备

骨骼疾病模型

免疫荧光(石蜡-双标)

中性粒细胞提取

骨折模型

免疫荧光(石蜡-三标)

其他样本细胞制备(如血液等)

骨缺损模型

免疫荧光(冰冻-单标)

外周血PBMC分离

风湿免疫性关节炎模型

免疫荧光(冰冻-双标)

线粒体组学

骨关节炎模型

制片前处理

线粒体膜电位检测-流式法

五官疾病模型

石蜡组织包埋

线粒体膜电位检测-免疫荧光法

眼科疾病模型

特殊包埋(细胞、材料、眼球等)

线粒体ROS生物含量检测--流式

鼻腔疾病模型

软化(肝硬化、皮肤结痂、植物等)

线粒体ROS生物含量检测--免疫荧光

皮肤疾病模型

骨组织脱钙(小)

线粒体通透性转换孔(mPTP)

皮肤损伤模型

骨组织脱钙(大)

溶酶体免疫荧光法

肿瘤疾病模型

骨组织EDTA脱钙(小)

线粒体+溶酶体共定位

原位瘤模型

骨组织EDTA脱钙(大)

内质网

转移瘤模型

石蜡白片

线粒体钙瞬时变化检测-流式

皮下植瘤模型

细胞爬片

ATP检测

/

/

ADP检测

/

/

AMP检测

ELISA

qPCR

WB

组织匀浆处理

RNA抽提

蛋白提取及定量一

ELISA(不含试剂盒)48T/kit

mRNA引物设计及合成

WB检测一(10孔膜/指标)

ELISA(不含试剂盒)96T/kit

miRNA引物设计及合成

灰度值分析及作图一(10孔膜/指标)

ELISA(含国产试剂盒)48T/kit

LncRNA引物设计及合成

蛋白提取及定量二

ELISA(含国产试剂盒)96T/kit

CircRNA引物设计及合成

WB检测二(10孔膜/指标)

/

mRNA RT-qPCR

灰度值分析及作图二(10孔膜/指标)

/

miRNA RT-qPCR

/

/

LncRNA RT-qPCR

/

/

CircRNA RT-qPCR

/

流式

基因编辑工具

DNA/RNA半定量检测

组织细胞悬液处理

合成(3保1)片段/质粒/引物合成

pcr检测mRNA

细胞处理

质粒载体构建

microRNA检测

血液标本处理

过表达腺病毒载体构建包装

LncRNA表达量的检测

细胞刺激培养

shRNA腺病毒载体构建包装

CirRNA表达量的检测

单色检测

过表达慢病毒载体构建包装

凝胶电泳

双色检测

shRNA慢病毒载体构建包装

基因合成

Annexin V/PI凋亡

过表达腺相关病毒载体构建包装

300

细胞周期

shRNA腺病毒载体构建包装

300-1,500

/

稳转细胞株

1500 - 5000

/

/

>5000

/

/

特殊序列

 

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