浅析精神分裂症动物模型的建立方法与注意事项
【造模机制】
MK801(5-甲基二氢二苯并环庚稀亚氨马来酸或地卓西平马来酸盐)是 N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)非竞争性受体拮抗剂,作用于啮齿类动物,能快速阻断 NMDA受体,可引起动物出现活动增多,刻板行为,社会功能低下,共济失调等行为异常,类似精神分裂症的症状。其移动加快和刻板性动作可用仪器测定并进行量化。
【造模方法】
1.动物和仪器试剂
选用近交系 BALB/c、C57BL/6]小鼠和远交群 ICR 小鼠,均为雄性,体重(20土2)g,SPF(无特殊病眼体动物)。试剂相仪器。地以西平马来酸盐(MKai,炎國 TXRIS 公司生产)和利培酶(美国JANSSFN 制药公司生产)分别幣解手含 6.5% NaCl的生理盐水中,用逐步稀释法配制各个剂量的游液。旷场跑动行为红外线检测系统,美国San Diego Lustrutuents 公司产品,松下摄像系统+Hanilion衡量注射器(250μl)等。
2. MNXX0I造模方法
选用近交系 BAL./c小取作为建立精种分裂症模型的首选实验动物。选用0.15mg/kg、0.3mg/kg.0.6img/kg.1.0imug/kg.2.0mg/ kg A 10mg/kg.6个剂据组的 MK801 溶液,每个焖量组采用 10 只小鼠,分别以 160pa/20g 的注射证于左侧腹腔注射,然后用旷场跑动行为红外线检测系统实时检测,记录其移动行为,并同步摄录小鼠的话动情况,记录小鼠的刻板性动作,分别比较 MiKRO1 各个剂证组在两项量化指标方面的整异。
3、旷场跑动行为红外线检测系统
对小鼠移动行为的检测用不同剂量的 MK801 擀液对实验小鼠进行腹腔注射,随即将小鼠放置于4Bcm×2dem×20cm 顶都开口的长方形实验盒内,盒上覆滋玻璃。实验盒底部虚拟划分为8个大小相同的区域,旷场跑动行为红外线检测系统以小鼠是否阻断红外线来自动检测记录每单位时间(如 15 秒)内小鼠进人各个区域的次数,分别作出整个检测期间(如 4 小时)移动行为的剂量效应曲线和各个剂量的时间效应曲线。
4.小鼠刻板性动作的评定与记录
用系列剂量 MK801 作用于小鼠,能产生类似精神分裂症的刻板性动作症状,与对照组相比有明显增强的呆板和非自主的刻板性动作,如反复摇头、转圈、小范围内不停的无规则运动等。对给药后的实验小鼠摄像数小时,然后由 2 名或3 名技术人员评定记录小鼠在每 5 分钟的第 1 分钟内呆板和非自主刻板性动作的累积时间,分别作出整个检测期间呆板和非自主刻板性动作的剂量效应曲线和各个剂量的时间效应曲线。本实验的技术人员在正式实验前进行统一标准的训练。
5.利培酮
对精神分裂症模型小鼠症状的作用用 0. 6mg/kg 剂量的 MK801 溶液腹腔注射实验小鼠,30 分钟后于同侧腹腔注射系列剂量的利培酮,随即检测记录其移动行为和摄像数小时,并如前所述统计刻板动作的时间。
【模型特点】
MK801 可以成功诱发 BALB/c 小鼠产生类似精神分裂症的症状。…
1.移动行为的变化特点
在给药后的 2. 5 小时中,低剂量组 0.15mg/kg 的 MK801 对小鼠的移动行为无明显的影响;中等剂量组 0.3mg/kg.0.6mg/kg.1. 0mg/kg 的 MIK801 能明显增加小鼠的活动,20mg/kg 的 MK801 对小鼠的移动在前半期有所抑制而后半期有所增加,因此,累积移动行为效应无明显影响。更需要指出的是:该剂量组的移动方式与生理盐水对照组有着本质的区别,该组的方式主要是呆板、单调和非自主的刻板性动作;高剂量组 10mg/kg 的 MK801 明显使小鼠的移动减少。总体看来,MK801 对移动的剂量效应呈钟形效应。中等剂量组 0.3mg/kg.0.6mg/ kg.1.0mg/kg.2.0mg/kg MK801 的移动效应的峰值时间点的迁移呈剂量依赖性变化,即剂量越高其峰值效应出现时间越迟。
2.刻板性动作变化特点
对照组和低剂量组 0.15mg/kg 的 MK801 没有诱发小鼠产生精神分裂症的典型症状,即呆板、单调和非自主的刻板性动作;而中等剂量组 0.3mg/kg,0.6mg/kg、1. 0mg/kg.2.0mg/kg 的 MK801呈剂量依赖性,诱发出姿势刻板性动作;在给药后 2.5 小时内,高剂量组 10mg/kg 的 MK801 诱发的症状效应趋于饱和的效应状态。从药物起数的时间来看.MiK801 中等剂量组中的 0.3mg/kg组起效的时间稍晚,给药后的10分钟才诱发出类似精神分裂症的症状,而 MK501高于 0.3mg/kg的剂量起效时间都在5分钟左右。
3.造模的 MK801 量效特点
在给药后的 0.5~1小时内,小鼠的移动行为效应刚剂量的增加而呈峰形变化;而精神分裂症的另一症状——刻板性动作,则随剂量的变化呈典型的S形变化。MK801 诱发小鼠产生类似精神分裂症的症状效应达到50％即 Eas时的状况为:移动效应达到饱和效应的 50％时,MK801的剂量大约在 0.6~1.0mg/kg 的范围内;刻板性动作效应达到饱和效应的 50％时,MK801 的剂量在 0.6mg/kg 附近。总的来说,MK801 的剂量在0.6mg/kg 两种效应都在 Eea附近。因此,选择 0.6mg/kg 的 MK801 来建立精神分裂症小鼠模型。
【应用范围】
建立类似精神分裂症症状的实验小鼠药理模型的方法,不仅有利于人类研究复杂的精神分裂症的发病机制,还可用于检测现行的临床精神分裂症治疗药物的疗效;更为重要的是,可以利用所建立的 MK801 诱发精神分裂症小鼠的药理模型,进行抗精神分裂症新药的筛选研究。
【注意事项】
1. MK801 的造模剂量必须选择合适应选择一个能产生适中效应的剂量来建立精神分裂症小鼠模型。
2.模型行为学变化必须用仪器测定可采用旷场跑动行为红外线检测系统,客观记录移动加快和刻板性动作两项主要精神分裂症时的行为学变化,并进行量化和评定。
3.用不同品系小鼠模型是可行的用遗传背景不同的 2 个近交系能重复实验结果,用个体差异较大的远交群小鼠也能得出相似的结果,说明了用实验小鼠建立精神分裂症模型是完全可行的,值得进一步深入研究。
【模型评估】
MK801 作用于 BALB/c,C57BL/6J 两个近交系和远交群 ICR 小鼠,均能导致实验小鼠产生类似精神分裂症的症状,动物模型具有可重复性,稳定性较好。实验证明用 MK801 作用于实验小鼠建立精神分裂症动物模型是可行的。已用于精神分裂症的发病机制、临床症状、药物治疗和抗精神分裂症新药的研究。用 MK801 0.6mg/kg,分别以 5μl/g 剂量注人 Wistar 大鼠左侧腹腔内,每天 1 次,建立精神分裂症模型,采用主动回避反应(AAR)、一次性被动回避反应(OPAR),空间分辨记忆(SDM)3 种模式对学习记忆过程进行系统研究。证实模型鼠的学习记忆明显受损。
