一、通過耗竭單胺類神經(jīng)遞質(zhì)制作PD模型

(一)利血平模型

利血平是一種生物堿。通過不可逆地封閉囊內(nèi)單胺運輸消耗中樞和外周單胺，從而影響細胞內(nèi)囊泡的單胺再循環(huán)，于20世紀50年代被用于制作大鼠PD模型。當嚙齒類動物注射利血平后，囊內(nèi)攝取的DA、5-羥色胺(5-HT)和去甲腎上腺素(NA)被封閉，在胞質(zhì)內(nèi)被降解，快速降低單胺水平，導(dǎo)致肌肉僵硬等PD的癥狀。

制備方法：應(yīng)用雄性Wistar大鼠，腹腔內(nèi)注射一定劑量的利血平后即可使其出現(xiàn)骨骼肌僵硬、震顫、姿勢異常。該模型制作方法簡單。其對人類*大的貢獻在于揭示出左旋多巴(L-DOPA)可作為治療PD的潛在藥物。缺點是只能短暫模擬PD的癥狀，不能完全復(fù)制自發(fā)性PD的病理變化。

(二)甲基苯丙胺模型

苯丙胺類藥物是一類具有潛在成癮性的神經(jīng)興奮劑，具有促DA釋放作用，大劑量應(yīng)用對嚙齒類動物和非人類的靈長類動物具有神經(jīng)毒性，像利血平一樣，它能夠?qū)е翫A能神經(jīng)元末梢DA的耗竭，對黑質(zhì)神經(jīng)元損傷作用較小。Boirean等研究表明，該藥可通過DA轉(zhuǎn)運體被攝入細胞內(nèi)，興奮性氨基酸受體拮抗劑MK.801可阻斷其毒性作用，體外實驗提示能量代謝障礙、氧化應(yīng)激和興奮性氨基酸均與其毒性作用有關(guān)。制作方法：用成年大鼠，按體重10～25mg/kg皮下注射甲基苯丙胺，每天一次，連續(xù)4天。用藥后可出現(xiàn)短暫活動過多，隨之是活動減少。4～5d后可有“幻覺樣”行為，表現(xiàn)為顫抖、舔毛、咬皮毛。1周后檢測即可發(fā)現(xiàn)黑質(zhì)和紋狀體中酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase, TH)活性降低，DA含量減少，但黑質(zhì) DA能神經(jīng)元丟失不明顯。該模型制作方法簡單，是一個急性損傷模型，癥狀的持續(xù)時間及穩(wěn)定性方面尚不理想，也無PD的特征性組織病理學(xué)改變。主要用于研究PD多巴胺耗竭后的紋狀體生理、生化學(xué)改變，也可用于神經(jīng)保護方面的研究。

二、神經(jīng)毒素制作PD模型

對PD患者大腦的研究顯示，在氧化應(yīng)激過程中存在線粒體復(fù)合物Ⅰ功能的抑制，因而這可能是黑質(zhì)DA神經(jīng)退行性變的重要組成部分。對MPTP、6-羥基多巴胺(6-OHDA)和羅藤酮的研究已經(jīng)為探索多巴胺神經(jīng)元死亡的分子機制提供了希望。

MPTP是1982年在一組藥物成癮所致的亞急性重癥帕金森病患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的。這種癥狀是由于這些人自己服用一些含有與人工合成的嗎啡結(jié)構(gòu)相似的藥物所致。而這種藥物被加工過程中的一些副產(chǎn)物MPTP所污染，這種副產(chǎn)物有高親脂性并且能夠通過血腦屏障。膠質(zhì)細胞內(nèi)的單胺氧化酶能將MPTP轉(zhuǎn)化成1-甲基-4-苯基吡啶(MPP+)，后者可以被DA轉(zhuǎn)運體所攝取并在DA神經(jīng)元內(nèi)堆積。缺乏這種轉(zhuǎn)運體的小鼠能避免MPTP的毒性損害。吸收的MPP+在線粒體內(nèi)富集，它們能夠抑制線粒體電子傳遞鏈中復(fù)合物Ⅰ的功能，從而使 ATP的生成減少并且產(chǎn)生活性氧自由基誘導(dǎo)DA神經(jīng)元的凋亡。有趣的是，MPTP甚至能使具有中央神經(jīng)系統(tǒng)的一些*低級的無脊椎動物如扁形蟲、三渦蟲神經(jīng)元死亡。這提示 MPTP對無脊椎動物和靈長類動物都具有神經(jīng)毒性。故在靈長類動物，如人、猴、狒狒中， MPTP能引起不可逆的嚴重的帕金森病癥狀，這種癥狀與散發(fā)的PD不能區(qū)別。這其中包括黑質(zhì)DA神經(jīng)元的變性，微包涵體的出現(xiàn)[如嗜伊紅性包涵體和α-synuclein的聚合體(并不是典型的Lewy體)]，在電鏡下觀察，這些微包涵體由一個高密度的粒狀核心和圍繞其周圍的放射狀細絲暈組成。對靈長類動物予以MPTP處理后其顯示出對左旋多巴(L-3，4二羥基多巴)及其他DA受體激動劑較好的應(yīng)答。然而，采用MPTP毒素制作PD模型的主要缺點是PD是一種慢性發(fā)展的疾病，而MPTP所致的是急性或亞急性的發(fā)病過程。在靈長類動物中采用不同的劑量水平慢性給予MPTP已經(jīng)顯示能夠產(chǎn)生緩慢發(fā)展的帕金森病癥狀，在紋狀體中多巴胺纖維的損失不均勻，并且顯示出在黑質(zhì)部位DA神經(jīng)元的選擇性損耗。

6-OHDA是用來制作帕金森病動物模型的另一種藥物。*常用的方法是單側(cè)注射6- OHDA至黑質(zhì)或者中央前腦束，這可以使DA神經(jīng)元細胞在較短的時間內(nèi)快速死亡。這與急性MPTP模型相似。另外一種6-OHDA模型直接注射這種毒素到紋狀體內(nèi)而導(dǎo)致黑質(zhì)神經(jīng)元的退行性變。這種方法可以在4周內(nèi)緩慢地損傷部分神經(jīng)元，因而已經(jīng)被用來模擬PD的慢性病程。

在向黑質(zhì)注射6-OHDA之后，這些藥物選擇性地積聚在DA神經(jīng)元，并對其產(chǎn)生毒性作用。這一過程可能是通過產(chǎn)生自由基而完成的。6-OHDA對大鼠、小鼠、貓及靈長類動物是一種高效的毒物，并且被廣泛用來制作單側(cè)損傷模型。在大鼠中廣泛的DA損耗可以通過對給予安非他明和脫水嗎啡引起的旋轉(zhuǎn)活動來進行評估。這種模型主要的優(yōu)點是可以計量運動減少(旋轉(zhuǎn))，因而這一模型被證實在藥理學(xué)研究中用來觀察藥物對多巴胺及其受體是否有效是非常有用的。

羅藤酮是一種天然的殺蟲劑，其起源于某些特殊植物的根部，并且是一種線粒體復(fù)合物Ⅰ的高親和力特異性抑制劑。Betarbet等證實大鼠通過頸靜脈叢插管長期、系統(tǒng)地給予羅藤酮可以產(chǎn)生許多PD的特征，包括黑質(zhì)紋狀體多巴胺能神經(jīng)元的變性和DA神經(jīng)元內(nèi) Lewy體的形成。這些包涵體可以被泛肽和α-synuclein抗體所染色，電鏡下觀察，高密度的核心被纖維狀物質(zhì)環(huán)繞，這與Lewy體的結(jié)構(gòu)非常相似。實驗大鼠出現(xiàn)運動徐緩、姿態(tài)不穩(wěn)、步態(tài)不穩(wěn)及一些震顫的跡象，這些癥狀在給予DA受體激動劑脫水嗎啡后得以改善，提示這種緩慢的羅藤酮給藥法是一個較好的改進的簡單給藥法。

在大鼠黑質(zhì)內(nèi)單獨注射MPP+、6-OHDA和羅藤酮引起不同的運動功能抑制。MPP+、6-OHDA和羅藤酮是多巴胺能的神經(jīng)毒素，但是這些毒素對大鼠腦組織毒性作用的機制仍然不是很清楚，需要進一步深入研究。

三、基因模型

大多數(shù)PD為散發(fā)，遺傳因素不起主要作用。在PD人群中占少數(shù)的家族性PD病例，其遺傳因素起關(guān)鍵作用。目前已發(fā)現(xiàn)的家族性PD致病基因包括Ot-synuclein、Parkin、ubiq- uitin c-erminal hydrolase L1，其中Ot-synuclein蛋白是Lewy體的主要成分，其基因變異可導(dǎo)致家族性PD多巴胺能神經(jīng)元的變性。

(一)轉(zhuǎn)基因模型

Masliah等發(fā)現(xiàn)高度表達人類α-synuclein的轉(zhuǎn)基因小鼠具有PD的部分特征，如紋狀體 DA神經(jīng)末梢丟失，在細胞質(zhì)有Ot-synuclein和ubiquitin陽性包涵體形成，運動功能障礙。這些轉(zhuǎn)基因小鼠包涵體與人類Lewy體有差別，主要表現(xiàn)為缺乏纖維樣結(jié)構(gòu)特征。有時在細胞核內(nèi)也可見到包涵體，這與人類PD明顯不同。一些轉(zhuǎn)基因小鼠只有包涵體形成和運動障礙。無DA能神經(jīng)元變性，這些小鼠腦干神經(jīng)元病變更明顯。野生型與突變型α-synuclein轉(zhuǎn)基因小鼠具有相似的病理改變。Feany等制作出的Ot-synuclein轉(zhuǎn)基因果蠅具備PD的許多重要特征。包括DA能神經(jīng)元缺失、神經(jīng)細胞內(nèi)纖維樣包涵體形成、運動功能障礙等。由于果蠅的遺傳規(guī)律研究透徹，并且其壽命短，這一模型對了解某些新蛋白在PD發(fā)病機制中的作用有重要價值。例如，這種模型可以用來發(fā)現(xiàn)阻止DA神經(jīng)元變性的抑制基因和促進 Ot-synuclein基因表達的易感基因。

(二)基因敲除模型

Ot-synuclein基因敲除小鼠與野生型小鼠相比，不表現(xiàn)明顯的病態(tài)特征，組織學(xué)檢查在黑質(zhì)中發(fā)現(xiàn)TH陽性的DA能神經(jīng)元與正常野生型的DA能神經(jīng)元無明顯的形態(tài)學(xué)差異。二者的區(qū)別表現(xiàn)在基因敲除小鼠紋狀體DA減少18％。這些證據(jù)表明，Ot-synuclein不是小鼠腦組織生長發(fā)育和保持DA能神經(jīng)元功能完整所必需的，它在突觸前囊泡DA的釋放中起調(diào)節(jié)作用。*近，Goldberg等建立起Parkin基因敲除小鼠模型，它們同樣沒有明顯的臨床和病理表現(xiàn)，這些相對的正常或許來自于生長過程中適應(yīng)性的改變，或許胚胎發(fā)生后敲除 Parkin基因能夠?qū)е赂鼑乐氐谋憩F(xiàn)。基因模型為研究PD的發(fā)病機制提供了一個良好的手段。但不是所有的基因模型都能夠表現(xiàn)出黑質(zhì)DA能神經(jīng)元變性等PD的典型特征，在人類。PD是變異的基因，在小鼠中卻可能是正常表達。制備過程復(fù)雜、技術(shù)要求高、費用昂貴是其缺點。盡管有以上的局限性，轉(zhuǎn)基因的Ot-synuclein小鼠為研究Ot-synuclein陽性蛋白聚集物的形成提供了一個完善的模型。而且，轉(zhuǎn)基因小鼠為驗證PD中基因突變和環(huán)境因素之間的相互作用提供了一個良好的模型。為了制作在病理、生化、癥狀等方面更接近人類 PD的動物模型，研究者進行著不懈的努力。理想的PD動物模型應(yīng)具備以下特點：

①可緩解性：在PD動物模型建立到動物死亡之間應(yīng)有一定的時間間隔。通過治療，模型動物的癥狀能夠得到緩解，動物能夠長期存活，以便觀察療效，利于評估。②可重復(fù)性：可重復(fù)性是所有成功動物模型的標志。并且在一定條件下應(yīng)用同時具備離體單細胞和在體動物模型的統(tǒng)一性。③同人類PD的相符性：動物模型的癥狀(運動癥狀和包括精神癥狀、自主神經(jīng)癥狀在內(nèi)的非運動癥狀)和PD標志性的病理學(xué)改變(黑質(zhì)DA能神經(jīng)元凋亡和Lewy小體的形成)應(yīng)與PD患者相似。④如果模型是遺傳性的，應(yīng)基于單一突變而使突變模型具有傳代能力。⑤模型應(yīng)有相對較短的疾病周期(如數(shù)月)，以使藥物篩選更經(jīng)濟、快速。⑥操作簡單、便于掌握、危險性小。近管目前尚沒有一種模型完全符合理想模型，但隨著PD研究的不斷深入，必將在不遠的將來尋找出*佳的PD模型，并為*終攻克PD奠定基破。