魏江平-中药药理学.doc

摘要:老年痴呆症是一种神经退行性疾病,其主要病理特征是大脑及海马区细胞外β-淀粉样蛋白沉淀(Amyloidbeta,Aβ)、堆积形成老年斑(Senileplaques,SP),脑神经细胞内tau蛋白异常聚集而出现纤维缠结(Neurofibrillarytangles,NFTs)等。近年来相继提出了淀粉样蛋白级联假说、胆碱能假说、氧化应激假说、炎症免疫假说、基因突变假说、铝中毒假说等一系列学说,也因此而创建了与之相对应的动物模型,本文就对近些年来的比较流行的、常用的老年痴呆动物模型进行简要评述。关键词:老年痴呆症;动物模型;进入21世纪以来,全球逐渐步入人口老年化时代,老年性疾病的发生率也逐步攀升。据阿尔茨海默氏症国际联合会报告显示,据估计2010年全世界老年痴呆病人就有3600多万,预计到了2030将增加到6600万,到2050年,[1]。老年痴呆症不仅使患者生活质量下降,也给家庭、社会带来沉重负担。因此,对老年痴呆的防治研究对老年人的身体健康及生活质量的提高有着重要意义。近些年,作为瓶颈环节的老年痴呆动物模型研究已经取得了一定的突破,现将其分述如下。1“胆碱能假说”动物模型20世纪六七十年代人类才发现阿尔茨海默病患者大脑皮层的乙酰胆碱酶数量降低[2],随后Drachman和Leavitt通过向青年健康志愿者注射东莨菪碱发现其表现的精神状态与老年人一致[3]。后续的研究发现老年痴呆患者的基底前脑区神经细胞丢失,从基底节到皮层,乙酰胆碱限速酶(ChAT)和乙酰胆碱酯酶(AchE)活性显著下降,导致Ach的合成、储存及释放量降低,皮层乙酰胆碱受体数目下降[4]。因而认为老年痴呆患者学忆减退和认知障碍与胆碱能神经元缺失有关。目前,基于胆碱能假说的痴呆动物模型主要有中枢抑制药(如东莨菪碱、樟柳碱、戊巴比妥钠等)及兴奋性氨基酸(如鹅膏蕈氨酸、海人酸、使君子酸等)等所致模型。“东莨菪碱”模型东莨菪碱模型具有操作简单易行,经济有效的优点,目前主要有腹腔注射和皮下注射两种造模途径,腹腔注射东莨菪碱有2mg/kg-1、3mg/kg-1和5mg/kg-1三个常用剂量,为更好的替学忆行为研究及益智药物筛选提供方便,陈铃铃等[5]和高莉[6]等先后选取不同用药剂量复制模型展开研究,最后一致认为3mg/kg-1对大鼠学忆获得及巩固有显著影响。该模型能够模拟老年痴呆患者学忆及认知能力下降等特点,可作为常用药物筛选模型,不足之处在于它不能反映出痴呆患者脑内Aβ沉淀形成的SP及NFTs等显著病理特征。“鹅膏蕈氨酸”模型鹅膏药覃氨酸(Ibotenicacid,IBO)于上世纪八十年代开始被用于制作痴呆动物模型[7],郭德玉等[8]对SD大鼠基底前脑区Maymert基核微量注射IBO成功复制该模型。该模型主要造成神经细胞内Ca2+超载而导致神经细胞损伤[9],实验结果显示其大脑皮层和海马区乙酰胆碱受体数目下降,ChAT和AchE活性下降[10],进而形成记忆功能损伤。同样该模型也无SP及NFTs等痴呆特征性病理产物,而且鹅膏蕈氨酸对胆碱能神经细胞的选择性较差,对非胆碱能神经细胞也有一定的影响。2“铝中毒学说”动物模型“铝中毒假说”源于上世纪六七十年代Klatzo等[11]发现给予实验动物铝后,其脑内出现与阿尔茨海默症(AD)患者一致的神经纤维退化及缠结结构,随后又有AD患者脑内铝元素水平升高[12]及饮水中铝元素较高地区AD发病率较高的报道[13],然而九十年代又有人发现铝所致NFTs同AD-NFTs不同[14]等而质疑铝中毒假说。但是经免疫组化研究发现沉积在铝中毒动物脑内的NFTs可被抗tau蛋白抗体染色[15]及基于铝中毒培养的神经细胞中出现tau蛋白聚集[16],Crowther[17]则在发现部分AD患者存在与铝中毒所致的线型纤维。因此,铝致痴呆的作用机制及铝与tau蛋白之间的作用关系还在继续探究中。当下铝中毒动物模型的造模方法主要有硝酸铝或氯化铝溶液灌胃、腹腔注射[18]、皮下注射[19]、侧脑室注射[20]和饲料饮水中拌服[21]五种途径,所用药物剂量因受试动物品种、体重、使用药物不同及给药方式不同而不同。其中饲料饮水拌服途径无法确保每只动物的药物用量平衡,故不建议采用,其他四种途径目前还没有平行比较来评价那种途径优劣,但都能检测到动物脑内铝元素含量升高,胆碱能神经功能降低、学忆减退及神经纤维缠结特征,只是这些造模方法的周期相对较长。3“淀粉样蛋白级联假说”动物模型“淀粉样蛋白级联假说”认为不溶性纤维状淀粉样蛋白Aβ是AD发病机制的核心[22],进一步的研究发现淀粉样前体蛋白(APP)基因位于第21号染色体上,病理条件下才主要由α、β-分泌酶分解形成Aβ[23],聚集形成毒性原纤