帕金森病(Parkinson's disease, PD)简称Parkinson病，也称为震颤麻痹(paralysis agitans, shaking palsy)，是中老年人常见的神经系统变性疾病，也是中老年人最常见的锥体外系疾病。流行病学调查研究显示，65岁以上人群患病率为1000/10万，随年龄增高，男性稍多于女性。
该病的主要临床特点是：静止性震颤、动作迟缓及减少、肌张力增高、姿势不稳等。在老龄化日益严重的我国，其预防和治疗也越来越受到关注。本章介绍一种笔者实验室PD模型制作的方法及行为学评价体系。为PD发病机制的研究提供实验室支持。
帕金森病(Parkinson's disease, PD)简称Parkinson病，也称为震颤麻痹(paralysis agitans, shaking palsy)，是中老年人常见的神经系统变性疾病，也是中老年人最常见的锥体外系疾病。流行病学调查研究显示，65岁以上人群患病率为1000/10万，随年龄增高，男性稍多于女性。
该病的主要临床特点是：静止性震颤、动作迟缓及减少、肌张力增高、姿势不稳等。在老龄化日益严重的我国，其预防和治疗也越来越受到关注。本章介绍一种笔者实验室PD模型制作的方法及行为学评价体系。为PD发病机制的研究提供实验室支持。
| 帕金森 | MPTP注射至帕金森模型 | 大/小鼠 |
| 6羟多巴胺帕金森模型 | 大/小鼠 | |
| 转基因动物模型 | 小鼠 |
6羟多巴胺、MPTP注射至帕金森模型
经典诱发性帕金森病动物模型，多采用利血平、6-OHDA、MPTP诱导啮齿类和灵长类动物法。
造模机制
1. 利血平是一种生物复合物，可以通过封闭囊内不可逆的单胺的运输，消耗中枢和外周的单胺，导致肌肉僵硬，姿势弯曲，运动减慢或无能，从而出现了与帕金森病相似的临床症状。
2. 6-OHDA和DA的结构相似。在动物机体内，6-OHDA被转送至儿茶酚胺类神经通路吸收系统，6-OHDA代谢导致众多氧化应激现象，由于自由基的形成最终使得DA神经元抗过氧化系统破坏，随着自由基对线粒体功能的损伤，其膜稳定性和DNA完整性的破坏，最终致使细胞死亡。在注射6-OHDA的30分钟内即可观察到6-OHDA对DA神经元毒害作用，注射14～26天90％以上DA细胞丢失。将不同剂量的6-OHDA定位注射于大鼠的黑质周围和黑质纹状体通路上均能够选择性损毁黑质内DA神经元，可模拟出自发性帕金森病的原始病理过程，最终产生类似自发性帕金森病。
3. 黑质选择性毒物MPTP，本身不具有神经毒性，但可以穿越血-脑脊液屏障，并主要在星形胶质细胞和5-HT能神经元内的单胺氧化酶B作用后转变为有毒性的1-甲基-4苯基吡啶离子(MPP+)，然后释放到细胞外，Mpp+不能穿越血-脑脊液屏障，而是经由DA转运体进入DA能神经末梢和胞体。MPP+对DA细胞的选择性毒性源于它被选择性摄入神经元，一旦进入DA神经元末梢，MPP+被逆行转运至黑质，从而通过干预线粒体，引起脂质过氧化，使得膜结构紊乱，影响细胞功能，最终导致选择性破坏黑质DA能神经元，导致黑质DA能神经元大量死亡，纹状体酪氨酸羟化酶阳性纤维大量丧失，纹状体DA及其代谢产物3,4-二羟基.苯yi酸、高香草酸水平均明显降低，也有黑质纹状体小胶质细胞和星形细胞的增生和蓝斑、下丘脑等区的损伤，与帕金森病患者的改变基本相同。
实验方法
1. Wistar大鼠，体重200～220g，10周，腹腔内注射一定剂量的利血平后可使其出现骨骼肌僵硬、震颤、身体屈曲、运动减少及其他的一些类似的帕金森病临床主要运动症状。
2. 6-OHDA损伤大鼠帕金森病模型，6-OHDA定向性注射通常定位于中间前脑束，而不是黑质致密区，因为前者包含了所有传出于黑质致密层和前侧盖区的DA能神经束。因此，与注射于黑质致密区相比，当6-OHDA注射在中间前脑束时，DA细胞丢失更多，而且6-OHDA在中间前脑柬导致损伤的病理变化与观察到的自发性帕金森病有极强的相关性。常用的6-OHDA损伤的大鼠帕金森病模型是6-OHDA单侧损伤大鼠帕金森病模型。它是用6-OHDA单侧注射大鼠中脑黑质诱发的单侧中脑黑质DA神经元损毁模型。
立体定向毁损具体过程如下，将经反复行为检测确认无旋转行为的大鼠进行实验。采用间隔注射两点法制模：腹腔注射10％水合氯.醛(40mg/kg)将大鼠麻醉后，固定于Stoelting脑立体定向仪上(使双侧耳杆尖端插入外耳道，可听到“咔嚓”声，并使头部两侧保持在水平位置；门齿勾低于耳杆平面2.4mm，使前、后囟水平高度相差0.4mm以下)。常规消毒后，切开头皮约1.0cm，剥离骨膜，确定右侧黑质致密部和中脑腹侧被盖坐标，用针尖标记。牙科钻小心钻透颅骨(注意勿损伤硬脑膜)，按确定坐标将微量注射器连接于微量推进器上，垂直入颅，缓慢进针到预定深度，向黑质致密区和中脑腹侧被盖区各注射6-OHDA 8μg(溶于4μl含质量分数为0.2％抗坏血酸的生理盐水中)，注射深度应以针孔斜面中点为参照点，针尖向前，保证6-OHDA能准确注入预定部位，注射速度为1μl/min，留针10分钟，缓慢退针(1mm/min)。牙科胶覆盖钻孔，常规缝合伤口，连续腹腔注射青霉素5万U一周以防止感染。
3. 大鼠对MPTP不敏感，不易诱发与帕金森病临床相似的动物模型，虽然小鼠相对敏感，但在30mg/(kg·d)剂量5～10天的作用下，黑质A10区、蓝斑、背核及下丘脑的神经元仍不受任何影响。制作MPTP非人灵长类帕金森病模型常采用非人灵长类动物全身静脉、浅静脉、颈总静脉或腹腔注射 MPTP方法进行。选用成年非人灵长类动物，注射 MPTP(0.2～0.5mg/kg)，每天1次，共15～18天，也有报道仅用4～6天(剂量大小不同、年龄选择差异、注射部位和途径不同造成的差别)，所有动物均能出现帕金森病样症状，与人体产生的症状相似。
模型特点
1. 运用利血平诱发的大鼠帕金森病模型对快速评价治疗帕金森病的药物具有重要的价值。该模型迅速易得，但其症状会产生可逆性变化，该模型的缺点是不能深入复制自发性帕金森病的病理过程。因此，不能用于慢性DA消耗时产生的一些临术变化的研究。该模型的另一缺陷在于，它与自发性帕金森病相比，当5-HT、去甲肾.上.腺.素降到一个很低的水平时，可能导致两者产生不同的药理学反应。另外，通过注射酪氨酸类似物(1-甲基酪氨酸)，可抑制DA和去甲肾.上.腺.素的合成，对啮齿类动物具有与利血平诱导相似的功效，因此可选择此方法复制帕金森病模型。
2. 由于同侧纹状体DA功能的丧失，动物表现出向与6-OHDA引起的损伤部位相反侧自发旋转，暗示神经节向丘脑和中脑运动区发出的冲动减少，该模型对于了解黑质纹状体通路降解时病理、电生理和药理学变化非常有用，有利于我们对帕金森病症状产生机制的理解。假设在帕金森病中这种冲动属于过量运动，那么这种行为所代表着的就是抗帕金森病的作用。尽管6-OHDA单侧损伤复制的大鼠帕金森病模型与帕金森病患者在病理学、药理学的变化相似，但是这种动物模型仍存在一些缺点。由于在这个模型中6-OHDA的损伤属单侧，通过大脑非损伤侧补偿介导的通路，可以影响大脑的单侧作用DA消耗的改变。6-OHDA制备的大鼠模型需要立体定向仪等特殊设备，制作技术要求高，但大鼠易控制，来源广，价格低，行为持续时间长且观察方便，因而是常用的模型之一。
3. MPTP诱导的啮齿类动物模型所表现的症状和病理变化与人帕金森病临床主要体征相去甚远。目前看来没有太大的推广价值。MPTP制备的非人灵长类帕金森病模型方法简单，行为体征、病理特征与人类更相似，加之非人灵长类进化上的类人性、观察和取材的易操作性，而广泛受到人们的欢迎。此模型明显优于6-OHDA模型，是目前应用最广泛的模型。
转基因动物模型
应用基因工程等实验技术对动物基因组进行有目的的遗传修饰，这种被修饰改造的基因可稳定遗传给后代动物。基因敲除和转基因是基因修饰帕金森病动物模型的主要制作方法。
造模机制
1. DJ-1是一种重要的帕金森病相关致病基因，DJ-1基因敲除小鼠或DJ-1表达下调的DA能细胞对氧化应激的敏感性增加，细胞抗氧化应激能力降低及相应信号通路发生改变，致使神经元凋亡加速，从而可能制作出帕金森病基因修饰动物模型。
2. 原核显微注射法是目前制作转基因动物最常用的方法。将构建好的a-synuclein基因直接注射到受精卵的雄原核中，然后将携带外源基因的受精卵移植到同品系假孕受体的输卵管中，可获 a-synuclein转基因小鼠，发现该小鼠Lewy小体形成加快、神经元凋亡增加。
模型特点
作为遗传易感性受到多基因联合作用的疾病，任何单一基因修饰因素在帕金森病致病中都会有一定作用，但都不起主要作用或决定性作用。因此，通过现有的基因修饰知识和技术，制作的帕金森病动物模型都有缺陷，表现出单一的神经化学紊乱模似性或神经病理变化模似性，其表型特点(特别是细微特征)与帕金森病患者都有较大差异。
模型评估和应用
探索中的帕金森病基因修饰动物模型必然有其广阔的应用前景，但同时尚存许多问题有待克服。因此，现阶段基因修饰动物模型的应用，还暂时只停留在致病机制研究、神经元保护措施筛选等研究上。
需确认的信息
1. 模型种属（大鼠还是小鼠或是其他种属）
2. 动物体重有无要求，年龄有无要求
3. 雌雄有无要求
4. 模型构建具体方案
5. 取材要求（采血、取组织样本）
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