常用血管性癡呆動物模型研究進展

常用血管性癡呆動物模型研究進展

血管性腦癱（vd）是由腦血管疾?。ㄈ毖虺鲅蚵匀毖跞毖阅X病引起的一過性疾病。這是臨床上常見的老年性腦癱。這種疾病在年齡組中的發(fā)病率最高，其次是門靜脈疾病。血管性癡呆的神經(jīng)病理分類包括缺血性和出血性腦損害所致的癡呆以及低血氧-低灌流性癡呆?；颊叨酁槁?、進行性、持續(xù)性智能障礙綜合征,臨床表現(xiàn)為記憶及認知等功能障礙綜合征。VD動物模型種類繁多,其主要的研究思路就是建立一種與人類血管性癡呆發(fā)病及病理特點相似的血管性癡呆動物模型。近年來關于VD動物模型的研究日漸增多,并取得了一定進展,對VD的臨床及實驗研究起了很大的推動作用。本文就近年來常用的VD動物模型綜述如下。1單因素流型1.1血管梗死的診斷1.2動物模型的建立鄭敏等分別采取改良的2-VO造模方法(間隔3d分2次結扎雙側頸總動脈)和傳統(tǒng)的2-VO方法建立VD模型,結果顯示,兩組大鼠學習記憶能力無顯著性差異(P>0.05),但改良模型組動物存活率為80.0%,明顯高于傳統(tǒng)模型組(45.0%),具有顯著性差異(P<0.01),認為改良2-VO法是建造大鼠VD模型的理想方法。黃新武等采取間隔3d分2次結扎雙側頸總動脈建立VD模型,模型組術后死亡2只,其余全部存活,存活率96.0%,一般情況良好。術后4w和8w,與對照組比較,模型組大鼠逃避潛伏期均明顯延長,在120s內(nèi)穿越平臺的次數(shù)明顯減少(P<0.05)。但模型組在4w和8w之間比較差異無統(tǒng)計學意義。試驗結果也表明間斷永久性結扎雙側頸總動脈法是建造大鼠VD模型的理想方法。黃文革等采取改良造模方法(間隔7d分2次結扎雙側頸總動脈)和傳統(tǒng)的2-VO方法建立VD模型,結果術后7d,改良模型組動物存活率(86.7%)明顯高于傳統(tǒng)模型組(40.0%),兩組有顯著性差異(P<0.05)。術后8w與12w,與假手術組比較,兩種方法模型組逃避潛伏期均明顯延長(P<0.05),但兩造模組之間無顯著性差異,故認為2-VO改良造模法能降低大鼠VD模型動物死亡率,是制作VD模型的理想方法。馬明等將大鼠分為假手術組、同時雙側頸總動脈結扎模型組(同時結扎組)及分次結扎模型組,分次結扎模型組再分為1w及2w間隔組,結果1w和2w間隔組大鼠死亡率較同時結扎組明顯降低(P<0.05),且存活狀態(tài)較好;同時結扎組、1w及2w間隔組大鼠搜尋平臺游泳時間均較假手術組有顯著性差異(P<0.05),但三者之間無顯著性差異。結論顯示,分次結扎頸總動脈建立大鼠VD模型手術死亡率低、可重復性強、效果穩(wěn)定,而間隔時間設定為1w或2w,兩者的動物死亡率及造模效果無顯著性差異。以上實驗結果表明,改良血管阻斷法較傳統(tǒng)2-VO法動物存活率顯著提高,同時模型動物存在明顯的學習記憶障礙,是較成熟的VD模型制作方法。1.3實驗結果與分析即從大鼠一側頸內(nèi)動脈注入纖維蛋白、血凝塊、中心球及血栓誘導劑阻斷大腦中動脈血流,如此實現(xiàn)大腦中動脈缺血再灌注(供血)VD造模。李林等采用改良的大腦中動脈栓塞法(middlecerebralarteryocclusion,MCAO),建立VD樣學習記憶障礙的大鼠模型。實驗動物隨機分成3組:VD模型組、假造模實驗對照組和正常對照組,正常對照組逃避潛伏期為15.22±2.34s,假造模實驗對照組逃避潛伏期為16.17±2.81s,VD模型組逃避潛伏期為28.75±5.27s,結果VD模型大鼠發(fā)生了空間學習記憶功能障礙,與兩對照組比較有顯著性差異(P<0.01)。李林等應用MCAO法,結果模型大鼠均發(fā)生了學習、記憶功能障礙;VD大鼠定位航行試驗的逃避潛伏期明顯延長,空間探索試驗的逃避潛伏期延長更明顯,而逃避頻率減少次數(shù),與對照組比較有顯著性差異(P<0.01),表明制備的癡呆動物模型具有較好仿真人類AD和VD的特點。李志勇等采用線栓法和2-VO法分別制備大腦中動脈梗死(MCAO)和慢性腦低灌注型(CCA)VD模型,結果MCAO模型和CCA模型大鼠逃避潛伏期和游泳路徑延長(P<0.05或P<0.01),CCA模型大鼠空間記憶能力下降明顯,而MCAO模型記憶保持能力較差。實驗結果表明,MCAO法無須開顱,大腦中動脈缺血再灌注效果確切,但對大鼠的體重和操作技巧要求嚴格。缺點是對毗鄰腦組織可能產(chǎn)生損傷,有潛在的腦脊液瘺形成。1.4比較大鼠學習記憶與空間探索能力此法又稱光化學誘導法,即大鼠麻醉后固定在立體定位儀上,從尾靜脈上注射玫瑰紅(RB,20mg/kg),然后切開局部頭皮暴露顱骨,用光導纖維引導冷光定向照射裸露的顱骨20min,照射部位即產(chǎn)生局部梗死灶。蔡晶等利用光化學反應誘導血栓形成的原理進行實驗,結果模型組大鼠學習記憶與空間探索能力下降,與對照組和生理鹽水組比較有顯著性差異(P<0.05或P<0.01)。該研究電鏡下發(fā)現(xiàn),模型大鼠出現(xiàn)細胞凋亡早期征象,表明光化學法建立的VD模型具有VD部分臨床病理特征,較其他動物模型更有優(yōu)越性。沈欣等對大鼠急性腦損傷光化學誘導腦血栓形成,結果大鼠腦梗死面積、血管損傷面積、血小板聚集均顯著增高。該方法梗死部位明確,操作簡單,手術創(chuàng)傷面小,重復性好,功能障礙明顯,動物存活時間長,而且病理改變和超微結構變化與人類VD相似,是一種成熟的可推廣應用的動物模型。但由于微血管損害和血腦屏障開放早,與人類常見的缺血性腦卒中存在差異。1.5去皮質(zhì)血管模型趙小貞等選用經(jīng)Y型電迷宮篩選記憶良好的24月齡SD大鼠通過顱外安置小磁鐵吸附經(jīng)大鼠尾靜脈注射的四氧化三鐵方法建立癡呆模型,結果大鼠出現(xiàn)明顯的記憶能力下降,在光學顯微鏡下見到癡呆大鼠大腦皮質(zhì)和海馬區(qū)微血管梗死灶,海馬錐體細胞核深染、固縮、變形,實驗認為,顱外安置小磁鐵吸附經(jīng)大鼠尾靜脈注射的四氧化三鐵方法具有操作簡便、創(chuàng)傷少、重復性好、較快導致癡呆的優(yōu)點,該方法缺點是僅模擬了單一部位的缺血梗死,而且鐵粉停留在肺、肝中,影響生活質(zhì)量及干擾指標測定結果。此外,司楚銀等首次報道采用去大腦皮層法制作VD模型。實驗取30只Wistar雄性大鼠,4~5個月齡,250~300g,隨機分為2組:假手術組及去除大鼠腦左側皮層血管建立模型組。去大腦皮層法為:動物麻醉后暴露顱骨,用牙科鉆鉆孔并翻開顱骨,剪開硬腦膜,暴露軟腦膜,在解剖顯微鏡下用沾生理鹽水的棉簽輕輕擦拭,至軟腦膜下見不到血管為止。本研究對去大鼠腦皮層血管模型進行了行為學、AchE組化、ChAT、BDNF、trkB免疫組化研究,與假手術組對比,其差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)。本模型優(yōu)點是充分模擬了血管性癡呆的病理改變,適于做長期的血管性癡呆的皮質(zhì)以及皮質(zhì)下結構的病理觀察,同時本模型造成皮質(zhì)缺血的部位、大小恒定,特別是頂葉的扣帶皮質(zhì)損害相當恒定。但缺點在于打開硬腦膜時損及腦脊液,同時可能損及硬腦膜竇,致動物死亡。2大鼠血管性癡呆型的制備宋莉莉等采用腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)誘導慢性實驗性糖尿病(DM)大鼠模型,永久性結扎雙側頸總動脈制作VD模型,結果VD組和DM+VD組在術后2周即出現(xiàn)學習記憶能力下降,并呈逐漸下降趨勢;DM+VD組較同期的VD組下降更為嚴重。結論表明STZ誘導的糖尿病大鼠經(jīng)頸動脈結扎后成功建立了VD模型。藺心敬等采用反復大鼠雙側頸總動脈缺血再灌注加剪尾放血法制備血管性癡呆大鼠模型,行為學檢測結果表明,模型組大鼠跳臺實驗結果與假手術組及對照組大鼠的檢測結果間均存在顯著性差異(P<0.05),血管性癡呆大鼠有明顯的學習、記憶障礙,且該組大鼠海馬組織Ach含量持續(xù)降低,神經(jīng)元明顯減少、缺血壞死明顯。結論認為本方法可制備理想的血管性癡呆動物模型,用于基礎研究及藥物篩選或療效評價。竇金金等采用改良2-血管阻斷法(2-VO)+硝普鈉降壓法制作VD大鼠模型,結果2-VO+硝普鈉降壓法制作VD模型動物存活率高,與對照組比較大鼠水迷宮定位航行實驗及空間探索實驗結果相比存在差異(P<0.01),海馬神經(jīng)元損傷明顯,行為學異常。結論表明改良2-VO+硝普鈉降壓法是制作大鼠血管性癡呆模型的理想方法之一。馬大勇等采用雄性成年Wistar大鼠40只,體重200~250g,隨機分為4組:對照組、再灌注組、再灌注后結扎組、降壓并結扎組,模型制作分別采用3種2-VO多因素方法。結果3種模型組間術后48h死亡率無明顯差異(P>0.05),術后20d時,3種模型組的學習記憶能力均明顯下降,到術后30d再灌注后結扎、降壓并結扎2組與對照組始終差異明顯(P<0.01),但2組之間差異不明顯(P>0.05),說明兩者的Morris水迷宮學習成績較為穩(wěn)定。在海馬CA1區(qū)錐體細胞病理損傷方面,以再灌注后結扎組最為嚴重,降壓并結扎組次之,再灌注組則較輕。說明再灌注損傷大鼠VD模型不夠穩(wěn)定,而再灌注后結扎、降壓并結扎兩VD模型較穩(wěn)定。萬睿等采用脂肪乳灌胃合并腦缺血再灌注制作VD模型,結果定位航行測試、空間搜索測試結果及大鼠AchE、SOD活性和MDA含量變化與正常組及單純腦缺血再灌注模型組相比,均有顯著性差異(P<0.05)。結果表明,脂肪乳灌胃合并腦缺血再灌注模型組較單純腦缺血再灌注血管性癡呆動物模型可造成更加明顯的學習記憶障礙,且腦組織中AchE及MDA的含量明顯增高,實驗認為該模型可作為今后中醫(yī)藥研究血管性癡呆的理想模型。以上多因素VD模型的制備,是從模擬人類VD發(fā)病的某個側面來完成的,與臨床實際情況還有一定的偏離,尚需不斷完善。3致病性高血壓大鼠1963年,Okamoto和Aoki培育了自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneouslyhypertensiverat,SHR),其中有一重要亞系為自發(fā)性高血壓腦卒中傾向大鼠(Stroke-Prone,SHR)。SHR大鼠在出生后前幾個月時間內(nèi)能夠自行發(fā)展成為穩(wěn)定的高血壓,同時伴隨出現(xiàn)高血壓相關的包括腦組織在內(nèi)的多種靶器官損傷。高血壓引發(fā)的腦血管病變和海馬神經(jīng)元的損傷是高血壓發(fā)展為血管性癡呆的病理基礎。自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)的海馬退行性改變和星形膠質(zhì)細胞的反應類似于認知功能障礙的神經(jīng)元變形的癥狀。由此表明,SHR大鼠可以作為血管性癡呆的動物模型。但此大鼠價格較昂貴,來源有限,不宜開展大規(guī)模的研究。4血管阻斷法綜上所述,近年對VD動物模型的研究取得了長足的進步,但目前尚無用于血管性癡呆基礎研究的標準動物模型。VD是一種多因素疾病,其發(fā)生發(fā)展是多種致病因素、多個病理環(huán)節(jié)相互作用和累積的結果,建立理想的VD動物模型對于探明VD的發(fā)病機制、病理學特點,預防與治療VD均有著重要意義。然而建立一種理想的VD動物模型存在一定困難,現(xiàn)VD模型存在的問題主要有:手術難度大,動物難長期存活;梗塞范圍難控制;開顱本身可能對腦缺血的病理有影響;模型制作結果與臨床實際還有一定的偏差等。隨著科學技術的發(fā)展及對VD動物模型研究力度的深入,相信VD動物模型的制作將會取得更大的突破。缺血性腦血管病是VD最主要的致病因素。根據(jù)阻斷頸部動脈的數(shù)目,目前常用的血管阻斷法有2-血管阻斷法(2-VO),4-血管阻斷法(4-VO)。實驗動物多使用大鼠,因為大鼠較其它動物價格便宜,來源充足,其腦血管解剖和生理接近人類,便于進行動物智能及電生理檢查,容易為大家接受。2-血管阻斷法(2-VO),即大鼠雙側頸總動脈永久性結扎。趙憲林等采用Wistar雄性大鼠,實驗組按2-VO方法結扎雙側頸總動脈,結果顯示實驗組與正常對照組定位航行實驗和空間探索實驗均有非常顯著性差異(P<0.01),表明2-VO制作VD模型成功。吳劍蕓等將84只Wistar雌性老齡大鼠隨機分為兩組:假手術組和模型組,模型組用絲線結扎雙側頸總動脈,縫合切口,成功制作VD模型,但模型組大鼠在24h內(nèi)的死亡率(46%)較高。由此可見,2-VO操作相對簡單,但造成大鼠死亡率較高,不利于長期觀察。4-血管阻斷法(4-VO),即電凝大鼠雙側椎動脈,造成永久性閉塞,24h后用微動脈夾反復夾閉雙側頸總動脈,每次5min,間隔1h,共3次。姚國恩等使用老齡Wistar大鼠先進行7d穿梭箱訓練,選AAR≥80%的健康大鼠60只隨機分為對照組和VD模型組,采用Pulsinelli.s4-血管阻斷(4-VO)制作動物模型,實驗結果顯示,造模2周后模型大鼠在穿梭箱檢測實驗中AAR較對照組顯著下降(P<0.05),4周和2個月時更加明顯(P<0.01),海馬腦片長時程增強的誘導出現(xiàn)明顯障礙,故認為4-VO是制作VD模型較理想的方法。王萍等