[发明专利]帕金森病动物模型的建立方法及其应用

说明书

本发明提供了一种帕金森病动物模型的建立方法及其应用，属于神经生物学领域。本发明基于经典PD动物模型中的炎症因子水平，首次明确了趋化因子1(CXCL1)静脉注射能够导致小鼠黑质区的多巴胺能神经元的损伤，可作为PD病理研究的一种新型动物模型，并且该模型在有效模拟经典PD模型的慢性病理进展过程的基础上将慢性PD小鼠模型的给药处理从5周甚至2月的时长缩短到了2周，更是在处理仅3天就观测到了PD早期的病理改变，大大缩短了PD慢性病程研究的耗时，有效提高研究效率。

技术领域

本发明属于神经生物学领域，涉及一种帕金森病动物模型，尤其涉及一种基于炎症因子(趋化因子1(CXCL1))的静脉注射入小鼠模型在帕金森病研究中的应用。

背景技术

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是一种缓慢不可逆的中老年神经系统退行性疾病，其主要病理学特征为黑质多巴胺(dopamine，DA)能神经元进行性的缺失，残存的神经元内出现以alpha-突触核蛋白为主要成分的路易小体。黑质区DA能神经元的尸检结果是确诊PD的金标准，但临床诊断无法获得病人的脑组织，因此研究者们使用动物和体外培养的细胞开发了各种各样的实验模型，这些模型可以模仿PD的不同方面。目前的研究显示，神经炎症、脑铁异常沉积、alpha-突触核蛋白的异常沉积等均参与了PD的发病，且它们之间存在相互作用。

目前应用于PD研究的模型分为在体模型与离体模型两种，其中离体模型多应用于在体研究基础上的深入分子机制探讨，而在体动物模型的研究是临床前期研究的必要环节。在体研究的动物模型从物种上分主要有：啮齿类动物、非人灵长类动物和非哺乳动物几类。综合易操作性、可获得性、成本、以及与人类物种亲缘性等因素，啮齿类动物在帕金森病的疾病研究中应用最为广泛。

从PD模型发病机制的角度讲，现有的啮齿类动物研究模型主要分为神经毒素诱导的模型及遗传学模型。遗传学模型，例如α-突触核蛋白、parkin、LRRK2、PINK1或DJ-1等PD相关突变基因的转基因小鼠，可用于研究家族遗传性PD中特定突变的关联，但这些模型的局限性在于其难于重现PD完整的病理特征，尤其是大多数遗传模型未能诱导出PD最主要的病理特征—多巴胺能神经元的减少。另外，家族遗传型PD在PD人群中的占比本就较低，仅有约5％。而神经毒素诱导的模型，例如6-羟基多巴胺(6-OHDA)，1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)，百草枯和鱼藤酮模型等，通常会产生神经炎症及氧化应激，并导致多巴胺能神经元损伤，对于环境因素导致的PD研究具有重要作用。

根据给药处理的剂量、频次及成模时间长短的不同，PD的神经毒素模型又分为急性、亚急性以及慢性模型三类，此三类模型均在PD的发病机制及防治研究中被广泛应用且各有优劣。由于PD是一种慢性的神经退行性疾病，神经毒素诱导的慢性模型通常被认为能够更好地模拟PD的病理损伤进展过程，尤其是便于研究疾病的早期病理改变。然而，现有的慢性模型耗时较长，效率低下，严重影响了研究进度。例如MPTP诱导的慢性模型需要5周以上的处理时间，而鱼藤酮的慢性模型则需要2月以上的时间。因此，构建一种耗时较短，又能有效模拟PD病理进展过程的新型慢性动物模型对于改良PD的病理研究具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种帕金森病动物模型的建立方法及其应用，该方法在有效模拟经典PD模型的慢性病理进展过程的基础上大大缩短了PD慢性病程研究的耗时，有效提高了研究效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种帕金森病动物模型的建立方法，通过向动物尾静脉注射趋化因子1-CXCL1，即得帕金森病动物模型。

作为优选，连续3天、每天以20ng/kg或200ng/kg的剂量向动物尾静脉注射CXCL1，以选取动物能够良好模拟经典帕金森病动物模型血清中的CXCL1含量水平。

作为优选，连续3天、每天以20ng/kg的剂量向动物尾静脉注射CXCL1，动物表现出包括神经炎症和脑铁沉积在内的帕金森病早期的病理改变。