中枢神经系统疾病
目前最常见的中枢神经系统疾病(CNS disease)包括:中风、脑外伤、药物成瘾、阿兹海默症、帕金森症、焦虑症和抑郁症等疾病。这些疾病对人类的健康和经济状况带来极大的负面影响。辉源生物结合学术研究领域内的知名学者与制药产业界专家的丰富经验和技术,向客户提供可靠的中枢神经系统动物疾病模型,并在此基础上对待开发药物进行体内外药效评估。
动物CNS疾病模型
阿兹海默症(AD):
转基因小鼠模型:通过表达AD疾病相关的人类突变基因或者BAC片段建立模型
大鼠药理学/手术模型:通过微渗透压泵(ALZET,USA)向侧脑室缓慢注入β-amyloid
来建立大鼠阿兹海默症模型
图1. AD小鼠模型。A-E 为Β-amyloid染色,其中A为野生型小鼠;B为 尚未产生beta淀粉样沉淀的AD小鼠模型;C为 产生beta淀粉样沉淀的AD小鼠模型。D E为beta淀粉样沉淀荧光双标染色。FI L为野生型小鼠, G, H, J, K, MN为AD小鼠。GH显示AD小鼠的神经原纤维类似缠结结构;JK显示AD小鼠的 tau免疫组织化学染色;M显示神经元变性;N显示 AD小鼠的 tau病理学图片。
年龄依赖性的神经退行性病变:
通过条件性敲除 PS1/PS2基因的小鼠通常会表现出年龄依赖的神经元丢失和其他AD样的病理学
特征,如tau蛋白的超磷酸化、神经纤维缠结和痴呆症状。
帕金森症 (PD):
转基因小鼠模型:通过表达与家族性常染色支配的变异相关基因,或敲除与家族性常染色隐性
变异相关的基因来建立PD的模型
大鼠药理学/手术模型:利用脑立体定位技术,向单侧纹状体显微注射6-羟基多巴胺,逆行性损
伤黑质致密部多巴胺能神经元
猴药理学模型:通过系统注射MPTP来损伤多巴胺能神经元(构建中)
 
图2. 帕金森症造模 A. 6-羟基多巴胺的脑立体定位注射手术;B. 手术六周后造模动物给药对侧前肢缺陷;C. 通过阿扑吗啡引发的旋转测试来评估多巴胺能神经元的损伤程度;D. 转棒测试实验数据显示注射6-羟基多巴胺后大鼠的运动能力下降。CD中的数据表示为mean ± SEM。
 
 
抑郁症:
小鼠束缚应激性抑郁
小鼠悬尾应激性抑郁
焦虑症:
转基因小鼠模型:端脑过表达胆囊收缩素受体-2 (CCKR-2)
多因素应激模型: 幼年期应激、慢性应激或急性应激
小鼠PTSD 模型:结合转基因操作和环境因子应激造模
精神分裂症/躁郁症:
小鼠/大鼠PCP模型
大鼠睡眠剥夺模型
药物成瘾:
行为敏感化(高自发活动)
药物滥用诱发的条件性位置偏爱 (CPP)
CPP消退后成瘾习惯复燃
记忆遗忘模型:
大鼠/小鼠克他命或东莨菪碱诱发的记忆遗忘模型
智力衰退模型:
BDNF基因敲除小鼠模型
中风/ 脑缺血模型:
大鼠大脑中动脉栓塞模型
沙鼠端脑缺血模型
脑外伤模型:
小鼠落重损伤模型
亨廷顿症模型:
转基因小鼠模型:变异亨廷顿症基因的表达
大鼠药理学/手术模型:纹状体显微注射喹啉酸或3-NY
疼痛模型
外周注射福尔马林或辣椒素造成的伤害性疼痛模型
角菜胶诱发的炎症性疼痛模型
坐骨神经结扎或脊神经结扎引发的神经性疼痛模型,以及链脲霉素诱发的糖尿病神经病变模型
足底切口引发的术后疼痛
血脑屏障(BBB)相关的动物模型
研究方法
行为学研究
学习和记忆能力测试:莫里斯水迷宫(空间学习记忆,工
作记忆,参考记忆,倒序学习,海马依赖的记忆);巴恩
斯迷宫(空间学习和记忆);条件恐惧:情绪记忆,海马
依赖的关联条件恐惧,非海马依赖的暗示条件恐惧,长时
记忆,短时记忆,杏仁核依赖的记忆,恐惧反应
行为能力测试:转棒实验,旷场行为测试,平衡测试,跑
步机测试(构建中)。
图3. 莫里斯水迷宫
焦虑行为测试:高架十字迷宫,条件恐惧测试,旷场行为测试,惊吓反应和社会交往行为。
抑郁症行为测试:新奇环境诱导下的食欲减退实验,悬尾实验,强迫游泳实验,旷场行为测试
,社会交往行为测试和获得性无助
精神分裂症/躁郁症行为:前脉冲抑制(PPI,构建中),工作记忆,运动行为活动性,社会交
往行为,侵略性或躁狂性行为,强迫游泳和筑巢行为
药物成瘾行为:药物探寻行为(自身给药,构建中),行为敏感化,条件性位置偏爱(CPP)和
CPP消退
疼痛相关行为测试:热板测痛, 甩尾测痛(红外热和压力引发)
居住笼行为和丰富环境
药理学/分子生物学/生物化学分析
 
mRNA和蛋白水平的基因表达的分布和定量分析:实时PCR,生物芯片,原位杂交,蛋白免疫印
迹,免疫染色和酶联免疫反应
体外和体内同位素标记的配体结合/合并分析:受体结合分析,自动射线照相术
特定脑区给药(脑立体定位显微注射)和慢性脑区给药 (微渗透泵缓释):
表观遗传学时空分析:组蛋白修饰,DNA甲基化,基因组DNA甲基化程序
微透析(构建中)
组织学/形态学研究
脑形态测量学研究
组织学染色: 尼氏染色(神经元),LFB染色
(神经髓鞘),高尔基染色(神经元树突棘)
,Schiff染色(糖原染色)和HE染色等
图3. 免疫染色示例。AC为某基因敲除小鼠,BD为野生型小鼠。AB为NeuN染色,对比显示转基因小鼠的神经元丢失,CD为GFAP染色,对比显示转基因小鼠的神经胶质增生。
免疫荧光染色:共聚焦显微镜采集的双重/三
重免疫荧光染色(与当地研究所合作)
成年神经发生研究
神经元树突棘/突触形态学
亚细胞结构
图4. 共聚焦显微镜采集的双重免疫荧光染色示例。A-F为DCX和NeuN的双重标记显示不同小鼠的海马神经元增殖。其中AD为DCX标记(绿色),BE为NeuN标记(红色),CF为叠加(merge)的图片;G-I为 NeuN和BrdU的双重标记显示成年动物海马齿回区的神经发生,其中G为BrdU标记(绿色),H为NeuN标记(红色),I为叠加的图片。
图5. 突触/树突棘发生示例。A-C为小鼠的小脑普肯野细胞Neurabin染色, BC为高倍数显示神经元树突棘;D-G为小鼠海马神经元树突棘的高尔基染色。
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