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帕金森病动物模型建立之:Rotenone 鱼藤酮(鱼藤精)

植物病虫害 时间:2022-01-13 11:54:02 作者:莫敖坤
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Animal Model of Parkinson’s disease 帕金森病动物模型建立之:

Rotenone 鱼藤酮(鱼藤精)


搜索关键词:

Parkinson’s disease (PD) 帕金森病;Mitochondrial Electron Transport Chain Inhibitor 线粒体呼吸链抑制剂;Complex I 呼吸链复合物I;Pesticide 杀虫剂;Rotenone 鱼藤酮;CAS:83-79-4;


帕金森病(Parkinson’s disease,PD)病理特征:

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是仅次于阿尔茨海默病之后,第二大常见的慢性神经衰退疾病。

PD的主要病理特征有:中脑黑质致密区(SNc)多巴胺能神经元变性死亡,纹状体多巴胺(dopamine,DA)含量显著减少,黑质残存神经元胞质内出现嗜酸性包涵体,也称路易小体(Lewy bodies)。从作用机制角度来看,多巴胺能神经元的死亡与线粒体功能障碍、氧化应激、神经炎症、不完全的自吞噬或蛋白酶体蛋白解等密切相关。除多巴胺能受体外,PD还对中枢神经系统许多其它区域的功能造成影响,比如迷走神经背核、麦纳尔底核的胆碱能神经元、蓝斑的去甲肾上腺素能神经元和下丘脑。总而言之,这些黑质纹状体外区域可能表达出大量的非运动症状,包括:睡眠障碍、抑郁、认知损伤、嗅觉丧失、便秘、大小便失禁和自主神经功能障碍。


帕金森病(Parkinson’s disease,PD)模型建立:

建立PD的动物模型分为两类:遗传性(genetic)和神经毒性(neurotoxic)动物模型。

常见的神经毒性PD动物模型建立方法有:1)6-羟基多巴胺(6-Hydroxydopamine,6-OHDA);2)1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1- methyl -4- phenyl -1,2,3,6-tetrahydro pyridine,MPTP);3)百草枯(paraquat);4)鱼藤酮(Rotenone);

其他不常见的黑质纹状体神经毒性模型建立方法有:1)利血平(Reserpine);2)α-甲基对位酪氨酸(α-methylparatyrosine);3)安非他命(amphetamine);4)异喹啉衍生物;5)脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS )。


鱼藤酮对帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的诱导效应:

诱导机制:鱼藤酮具极强的脂溶性,能快速穿透血脑屏障进入细胞,不需要特定的转运体。鱼藤酮产生神经毒性的机制主要依赖于其强效的线粒体转运复合物I的抑制活性。

诱导病征:当使用慢性低剂量方案诱导PD模型【文献1】,产生选择性的黑质纹状体神经衰退和α-突触核蛋白阳性的细胞质小体特征。

鱼藤酮诱导方法的应用前景:1)大脑中具广泛的复合物I抑制性,黑质纹状体通路(nigrostriatal pathway)出现选择性神经衰退,从而了解到黑质多巴胺能神经元本质上易受攻击;2)PD模型细胞死亡病理性机制与复合物I抑制的关联系认知加强;3)慢性低剂量神经毒性方案用来诱导路易斯体很是必要;4)鱼藤酮模型的成功建立,使科研工作者更好认识到环境源药物在偶发性PD发生中发挥的作用。

文献1:Betarbet R, et al. Chronic systemic pesticide exposure reproduces features of Parkinson's disease. Nat Neurosci. 2000 Dec;3(12):1301-6.


PD模型建立方法(鱼藤酮):

1. 文献来源:Betarbet R, et al. Chronic systemic pesticide exposure reproduces features of Parkinson's disease. Nat Neurosci. 2000 Dec;3(12):1301-6.

目的:建立一种精确的体内PD动物模型,能产生进行性、选择性的黑质纹状体多巴胺能神经衰退和路易斯体,以研究系统性复合物I缺陷的关联系,并解释鱼藤酮在PD疾病发展中潜在作用。

方法:以雄性Sprague Dawley和Lewis rats (300−350 g; approximately 2 months old) 为研究对象,将溶于等体积DMSO:PEG的鱼藤酮装入植入式胶囊渗透压泵(Alzet osmotic mini pumps,models 2ML4 or 2ML1),对照小鼠只给溶剂DMSO:PEG(1:1)。按照2.5-2.75mg/kg/day的剂量持续性给药1-5周,分别用银染法(byFD Neurosilver kit)和荧光探针Fluoro-Jade B来检测神经末梢衰退性状况,以及黑质纹状体多巴胺能神经元细胞体形成情况。

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