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PINK1突變恒河猴帕金森模型

健明迪檢測提供的PINK1突變恒河猴帕金森模型,討論與結論 給予動物鼠籠傾斜、潮濕墊料、高溫、噪音、束縛、電擊、游泳、晝夜節律顛倒等不同刺激因子,且刺激因子安排為多變性和不可預測,具有CMA,CNAS認證資質。
PINK1突變恒河猴帕金森模型
我們的服務 PINK1突變恒河猴帕金森模型

討論與結論

給予動物鼠籠傾斜、潮濕墊料、高溫、噪音、束縛、電擊、游泳、晝夜節律顛倒等不同刺激因子,且刺激因子安排為多變性和不可預測,可誘導性是模型制造成功的關鍵。該模型被廣泛用于抑郁癥神經生物學機制及抗抑郁藥物的研究,以及伴發的焦慮、學習記憶障礙及防護藥物研究。

本研究中,通過水迷宮實驗、避暗實驗結果可以看CUMS模型組水迷宮尋臺潛伏期顯著性延長,避暗錯誤次數顯著性增加、避暗潛伏期顯著性減少等,這些行為學結果,提示大小鼠CUMS模型成功。此外本實驗還對CUMS模型的機制進行了基礎研究,認為CUMS模型會導致動物皮層的5-HT、DA、Ach、NE等神經遞質水平顯著性降低(P<0.05)。因此我們認為采用慢性不可預測應激,35天可以造成大鼠和小鼠學習記憶障礙。

模型技術難點在于對于CUMS刺激因子的選擇,刺激因子的選擇可能影響實驗模型的成功與否,常用的刺激因子有禁食(12 h)、禁水(12 h)、冷水游泳(4 °C,5 min)、熱水游泳(42 °C,5 min)、動物叫聲(0.5 h)、束縛(使用自行研發的小鼠行為限制器,長20 cm,直徑7 cm)、晝夜顛倒、配對飼養、濕籠、傾籠等。每日選擇2~3 種刺激,并盡量使應激程序符合不可預測的特點,以避免動物產生適應性。相同的刺激因子應該隔3-7日再進行。

本研究通過不同的刺激因子對老鼠造成慢性不可預測應激模型,通過水迷宮、避暗等經典行為學指標,以及5-HT、DA、Ach、NE等神經遞質基礎機制指標,表明了慢性不可預測應激誘導老鼠學習記憶損傷模型的成功,并且該模型對于大小鼠具有相同的效果,本模型可用于進一步的改善學習記憶藥物的藥效學評價。

生物安全性

本實驗采用健康成年SPF級老鼠。飼料墊料均為高壓滅菌產品,購自北京維通利華實驗動物有限公司,動物用水均經過除菌處理。實驗動物以完整的包裝直接進入實驗室,觀察適應5天后無異常情況,方進行實驗。實驗過程中動物操作均符合動物倫理學規范,對環境和生態影響等符合國家相關法律規定。

評價驗證

在實驗動物存活的猴中,8個攜帶PINK1突變(M),3個是野生型(WT)。然而,三只突變猴(M1,M3和M4)是新生三胞胎,它們在出生后3-4天內難以存活并死亡。一只WT新生猴也死亡。另一只突變猴(M2)在出生后7天死亡,沒有明顯的癥狀。其他三只突變猴(M6,M7和M8)已經存活了三年;然而,M5減少了食物攝入并在1.5年時顯示出虛弱狀態,并且在麻醉后30天死于MRI檢查。

對于存活時間較短的猴,研究人員發現在M1皮質和紋狀體以及M2皮質中約65%-70%的PINK1等位基因攜帶~7.2kb缺失。 PINK1突變猴腦的蛋白質印跡分析也證實了PINK1,神經元蛋白(NeuN,PSD95,CRMP2和SNAP25)和雙皮質素(DCX)的不同程度的缺陷。對于活猴,MRI和視頻監測研究顯示,具有PINK1突變的1.5歲成年猴顯示皮質中的灰質密度顯著降低。盡管睡眠行為沒有改變,M5和M6猴子也表現出運動減少。 對M6猴腦基因組DNA的分析也顯示PINK1外顯子2和外顯子4在各種組織中的大量缺失,并且蛋白質印跡分析顯示皮質和黑質中PINK1表達與年齡相比顯著降低。

通過對該模型的研究,能更好地了解帕金森病的病因,發病機制,病理特征以及預防和治療。

制備方法

在人類,PINK1突變導致常染色體隱性遺傳和早發性帕金森病(PD)并伴有選擇性神經變性。雖然已經在小鼠及豬產生了相關的疾病模型,但是這些模型并不能概括在PD患者中看到相關的神經變性,這意味著PINK1在哺乳動物大腦中的功能需要使用更接近人類的較大動物進行評估。

PINK1基因缺失恒河猴存在神經變性的表現,且觀察到的顯著神經元丟失,揭示了PINK1在靈長類大腦中的關鍵功能,并將提供一個新的研究PINK1的多種功能和與PINK1功能障礙相關的發病機制的工具。

該模型使用CRISPR / Cas9介導方法引入恒河猴胚胎,然后通過輔助生殖方式植入受體動物,生產出基因修飾恒河猴,并進行動物表型評價。

研究背景

帕金森病(Parkinson′s disease,PD)是一種常見的神經系統變性疾病,老年人多見,平均發病年齡為60歲左右,40歲以下起病的青年帕金森病較少見。我國65歲以上人群PD的患病率大約是1.7%。大部分帕金森病患者為散發病例,僅有不到10%的患者有家族史。帕金森病最主要的病理改變是中腦黑質多巴胺(dopamine, DA)能神經元的變性死亡,由此而引起紋狀體DA含量顯著性減少而致病。導致這一病理改變的確切病因目前仍不清楚,遺傳因素、環境因素、年齡老化、氧化應激等均可能參與PD多巴胺能神經元的變性死亡過程。

帕金森發病多集中于中老年人,中老年人由于其人體機能的下降,總或多或小的伴有各種癥狀,如若不能很好的帕金森早期癥狀有個大概的了解,往往會出現誤診,延誤病情的情況。曾經就有陳某,在很長時間之前便出現左手不靈活,不經意間手會顫抖的現象,腿腳也會不聽指揮。但在當地醫院就診時,卻被認為是頸椎病。結果治了半年都不見效,反而繼續惡化。為了防止這樣的事情再次發生,我們就有必要增進對帕金森早期癥狀的了解,從而爭取能夠做到很好的預防。

(1)抖——靜止性震顫

震顫是該病的基本特征之一,震顫首先出現于肢體的遠端,通常會出現單側手指搓丸樣運動,其后會發展為同側下肢和對側肢體在靜止時出現不自主的有節律顫抖,變換位置或運動時,癥狀可減輕或停止。震顫會隨情緒變化而加劇。

(2)僵——肌肉僵直

早期多從單側肢體開始,患者感覺關節僵硬及肌肉發緊。影響到面肌時,會出現表情呆板的“面具臉”;影響到軀干、四肢及膝關節屈曲的“三曲姿勢”。指間關節伸直,手指內收,拇指對掌,這也是震顫麻痹的特殊手姿。

(3)慢——行動遲緩

早期患者上肢的精細動作變慢,如系鞋帶、扣紐扣等動作比以前緩慢許多,甚至無法順利完成。行走時起步困難,一旦開步,身體前傾,步伐小而越走越快,不能及時停步,即“慌張步態”。

(4)鈍——思維及智能障礙

抑郁可為首發癥狀,其常見癥狀如思維緩慢、空間視覺障礙、轉移注意力困難、記憶力缺損和執行命令差。

(5)合并其他癥狀

有時患者還會合并出現語言減少和聲音低沉單調、吞咽困難、流涎、睡眠障礙、抑郁或癡呆等癥狀。

在了解帕金森綜合癥的早期癥狀以及做好預防護理之外,對于帕金森患者還要盡早的進行帕金森的治療,然而目前治療帕金森療效最好的方法就是生物細胞療法,該療法治療帕金森疾病主要是通過生物細胞的輸入,生物細胞會在帕金森氏病患者腦部直接修復受損的腦組織細胞,恢復腦組織的正常功能,從而從根本上糾正不正常的腦部病理改變。對帕金森的三大癥狀都會有非常明顯的改善,并且可以提高患者的體質,提高生存質量。

模型信息

中文名稱:PINK1突變恒河猴帕金森模型

英文名稱:NA

類型:帕金森病動物模型

分級:NA

用途:用于帕金森病研究。

研制單位:中國醫學科學院醫學實驗動物研究所

保存單位:中國醫學科學院醫學實驗動物研究所

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