帕金森病（Parkinson's Disease, PD）是一种常见的神经退行性疾病，主要影响中老年人群，尤其是60岁以上的个体，PD是仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病，预计到2040年将翻倍，达到约1300万例。PD主要病理特征为中脑黑质多巴胺能神经元的进行性变性和路易小体的形成。

PD发病机制十分复杂，部分患者受罕见遗传变异影响，呈现家族性遗传特征；而多数患者则受一系列常见风险变异影响，呈现多基因遗传特点。在神经毒素、衰老、PD基因突变（例如，PRKN、PINK1或DJ1)等作用下，线粒体内活性氧增加、细胞内钙水平异常以及线粒体ATP产量减少。神经元，尤其是多巴胺能神经元，具有较高的能量需求，需要高质量的线粒体生物能量功能来支持细胞的正常运作和生存。此时线粒体功能损伤会导致突触功能障碍，进一步导致多巴胺能神经元退化。线粒体功能缺陷与PD中常见的LRRK2突变都会引起溶酶体损伤。溶酶体参与自噬和线粒体自噬，为清除异常或累积的蛋白质提供途径。α-突触核蛋白（α-Synuclein）的降解主要依赖于溶酶体功能，而溶酶体功能障碍会影响α-突触核蛋白的代谢，导致其细胞内浓度升高并引发常聚集，形成不可溶的聚集体，即路易小体，是帕金森病的典型病理标志。

图1 PD致病机制

（图片来源：Morris HR et al, Lancet, 2024）

PD动物模型造模方法与比较

目前PD动物模型主要分为三类：神经毒素模型、转基因模型和神经毒素与转基因联用模型，以下将对PD的各类造模方法、病理特征、优缺点以及应用范围进行详细分析：

一、帕金森疾病模型构建服务

 1.外周或脑内注射MPTP

通过外周或脑内注射MPTP可使中脑内DAG神经细胞大量凋亡，能够模拟人类PD发生过程。根据每次注射剂量、间隔时间、注射方式及频率的不同，可构建用于不同研究目的大小鼠模型。

2.纹状体-黑质系统中注射6-OHDA

在纹状体-黑质系统中注射6-OHDA能直接抑制线粒体呼吸酶复合体Ⅰ(NADH脱氢酶)和复合体Ⅳ(细胞色素氧化酶)活性，从而抑制线粒体酶呼吸链的功能，导致细胞内ATP耗尽，引起细胞死亡。

6-OHDA模型制作过程灵活，可以根据客户需求选择损伤程度、注射位置(纹状体、MFB或黑质)及注射剂量。6-OHDA注射后15分钟即可检测到DA含量的下降，3~5天内注射位置绝大多数神经元死亡，损伤严重。

实例

将6-OHDA注入小鼠左纹状体中，两周后进行阿扑吗啡(APO)诱导的旋转实验，评估模型是否成功。结果显示，平衡木实验中小鼠通过平衡木的时间明显延长；APO诱导的旋转实验中小鼠每分钟旋转次数大于4,表明小鼠半帕金森模型构建成功。

图2 小鼠PD造模后行为评估（客户文章）

（图片来源：Zhang H et al, Signal Transduct Target Ther., 2021）

3.通过病毒载体在黑质过表达α-Synuclein造PD模型(我司开发)

α-突触核蛋白(a-Synuclein)是一种在中枢神经系统突触前及核周表达的可溶性蛋白质，它与PD的发病机制和功能障碍密切相关，是路易小体的主要组成部分。应用脑立体定位技术向大鼠中脑黑质区分别注入携带α-Synuclein野生型(WT)与突变型(A30P,A53T)序列的rAAV9x型病毒，并在相关部位实现基因过表达，从而建立PD大鼠模型，并从行为学(ethology)及组织病理、生化角度对该模型进行评价。

实例

图3 病毒注射后动物的肢体功能出现损伤

图4 病毒注射后TH阳性细胞及其投射纤维显著减少（客户反馈），

（A）AAV-SYN-SNCA (WT)，（B、C）AAV-SYN-SNCA(A53T)。

我司优势

1.靶向特异脑区；

2.可以在成年动物中进行转基因表达(避免发育阶段中代偿机制的影响)；

3.可以制备不同剂量、不同物种(啮齿动物、非人灵长类动物均可)和不同基因组合的疾病模型；

4.有时间依赖性的神经病理改变(神经炎症放大和细胞质内含物)。

PD造模评价指标

1.行为学实验

2.免疫荧光实验

将动物4%多聚甲醛经心脏灌流取脑，固定脱水后冷冻切片，进行免疫荧光实验。使用的抗体为酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase，TH)特异性抗体或多巴胺转运体(Dopamine transporter,DAT)特异性抗体。

图5 模型组（C1）和对照组（C2）SN脑区免疫荧光实验，

C1：SN定位注射6-OHDA,C2：SN定位注射生理盐水。

产品列表

二、帕金森疾病模型药效评价服务

PD药效评价及检测