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模型制备

神经递质传递异常的精神分裂症动物模型

2016年04月29日 浏览量: 评论(0) 来源:《人类疾病动物模型》 作者:刘恩岐 李亮平 师长宏 责任编辑:wlladmin
摘要:神经递质传递异常的精神分裂症动物模型

 经典诱发性精神分裂症动物模型包括DA模型、谷氨酸模型和神经紧张素模型。

 (一)多巴胺模型

DA模型的建立主要来自药理学的发现,DA假说的建立是基于以下观察事实:治疗精神分裂症的药物均能阻断DA受体;直接或间接激活DA受体可在正常人身上诱发,并在精神分裂症患者身上加剧精神病性症状。因此,认为精神分裂症症状是因脑内DA过剩或神经细胞对DA敏感性增加所致。早期以DA失调为基础的动物模型主要集中在由DA受体拮抗剂或激动剂诱发的行为表现上。

【造模机制】最广泛使用的是通过精神兴奋性药苯丙胺(amphetamine)来诱发动物的异常行为。苯丙胺通过神经细胞膜上的转运体或直接扩散进入神经细胞后,与胞内负责储存神经递质的囊泡上的转运体2发生作用,苯丙胺改变了单胺递质从囊泡到胞质的重新分配,其结果是包括DA在内的单胺神经递质的浓度升高。

【造模方法】Sprague-Dawley大鼠,体重280~320g,雄性,大鼠每日腹腔注射苯丙胺0.5mg/kg体重,浓度为0.1mg/ml,给药容量为5ml/kg体重,连续10天。

【模型特点】模型组大鼠前额叶DA含量显著高于正常组,而5-HT和去甲肾上腺素含量分别显著低于正常组。同时检测间脑、脑干的单胺递质含量发现,模型组大鼠的DA和去甲肾上腺素含量显著高于正常组,而5-HT含量显著低于正常组。苯丙胺可引起动物刻板行为及活动量增加等异常反应。给大鼠注射苯丙胺时出现刻板和转圈行为,且这种行为具有易发性、迁延性和进行性加重等特点,而这些特点与人的精神分裂症相似。

【模型评估和应用】苯丙胺对啮齿类动物行为影响的研究主要集中于自发性运动的增加和刻板行为上,灵长类动物的研究包括由苯丙胺引起的行为异常和社会环境间相互作用的变化。这些研究具有相当水平的预测效度,特别是在药理学方面的预测性。中脑边缘DA系统介导了低剂量苯丙胺的自发性运动激活效果,而黑质纹状体DA系统则介导了高级量苯丙胺的刻板行为,此效应认为与抗精神病药物引起锥体外系不良反应相关。此外,苯丙胺能够引起感觉运动门控障碍,啮齿类动物可通过惊跳反应的脉冲前抑制来进行评价。而通常精神分裂症患者并无运动过度的表现,因此苯丙胺诱发的过度运动难以作为一个良好的表面效度指标。由于此模型具有良好的病因学效度和预测效度,尽管表面效度不佳,但也不失为一个很好用的研究模型。需要注意其药理学预测效度局限于DA机制,因而很难解释与DA机制关系不大的新型抗精神病药。再者,由于苯丙胺对啮齿类动物的社会性行为不产生影响,因而无法用于模拟精神分裂症的阴性症状。

(二)谷氨酸模型

谷氨酸(glutamic acid)模型的建立有赖于谷氨酸NMDA受体功能低下假说的提出。该假说的依据是NMDA受体的非竞争性拮抗剂苯环己哌啶和氯胺酮能使正常人产生拟精神病症状,也能够加重精神分裂症患者的某些精神症状。现在研究热点是全身给予动物NMDA受体拮抗剂(地卓西平马来酸盐、苯环己哌啶等),快速阻断NMDA受体。实验动物会表现出活动增多、刻板行为、社会能力下降、共济失调等症状。

【造模机制】地卓西平马来酸(MK801)是 NMDA非竞争性受体拮抗剂,该物质作用于啮齿类动物后,可以很快阻断NMDA受体,引起动物出现活动增多、刻板行为、社会功能低下、共济失调等行为异常,类似于精神分裂症的症状。

【造模方法】小鼠:采用近交系BALB/c、 C57BL/6J小鼠和ICR小鼠,SPF级。其中近交系 BALB/c小鼠为首选。将MK801溶解于0.9%的生理盐水中,用逐步稀释法配制所需的浓度。以100μg/20g的剂量腹腔注射。浓度0.3mg/kg组给药10分钟后会又表现出类似精神分裂症的症状,高于0.3mg/kg的剂量,5分钟左右就会起效。造模后可以采用红外线检测系统对旷场跑动行为进行检测和记录,并同步摄录小鼠的活动情况,记录小鼠的刻板性行为。

【模型特点】小鼠在给药后的0.5~1小时内,移动行为效应随剂量的增加而呈峰形变化;刻板性动作,随剂量变化呈现典型的S形变化。移动效应达到饱和效应的50%时,MK801剂量在0.6~1.0mg/ kg之间;刻板性行为达到饱和效应的50%时, MK801的剂量在0.6mg/kg附近。实验验证0.6mg/ kg为较好的精神分裂症造模剂量。

【模型评估和应用】MK801作用于BALB/c、 C57BL/6J两个近交系和远交系ICR小鼠,均能导致实验小鼠产生类似精神分裂症的症状,动物模型具有可重复性、稳定性较好等特点。试验证明采用 MK801作用于实验小鼠用于建立精神分裂症实验动物模型是可行的。该模型不仅有利于人类研究复杂的精神分裂的发病机制,还可用于检测现行的临床精神分裂治疗药物的疗效;还可以应用于抗精神分裂症新药的筛选。

(三)神经紧张素模型

研究发现神经肽与精神分裂症的病理生理和治疗机制相关,特别是神经紧张素(neurotensin)。

【造模机制】检测尸体脑部组织和死后脑脊液,部分精神分裂症患者出现神经紧张素变化。而服用抗神经病药物可影响脑内局部神经紧张素的浓度、释放和其受体的mRNA的表达。神经紧张素还与精神分裂症的感觉抑制功能相关。

【模型特点】在啮齿类动物脑内注射神经紧张素可产生类似注射抗精神病药所产生的行为、生理和生化改变。

【模型评估和应用】神经紧张素模型假设认为,精神分裂症的病理机制与神经紧张素低下有关,而抗精神病药物的作用机制是促使神经紧张素的传导增加。

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