7衰老动物模型
女性更年期综合征动物模型制备的研究进展
收稿日期:2004212229; 修订日期:2005202204作者简介:孙艳红(19762),女(满族),河北承德人,现在读上海中医药大学2003级博士研究生,硕士学位,主要从事中药药理及毒理研究工作.女性更年期综合征动物模型制备的研究进展孙艳红,金若敏(上海中医药大学中药药理及安全评价实验室,上海 201203)摘要:综述了近年来国内外有关各种更年期模型的制备,从病理模型、病证结合模型、其它相关模型进行分类归纳,并对不同的动物模型进行评价,为进行治疗更年期综合征药物作用的研究提供了不同类型的模型。
关键词:更年期综合征; 动物模型中图分类号:R711.75 文献标识码:A 文章编号:100820805(2005)0720657202Progress of R esearch on Establishing Female Climacteric Syndrome Animal ModelsSUN Y an 2hong ,J IN R uo 2min(Pharm acolog y and S af et y Ev al ution L ab ,S hang hai U ni versit y of T CM ,S hang hai 201203,Chi 2na )Abstract :Several climacteric syndrome models are summarized ,which include pathological models ,symptom and syn 2drome combinated models ,as well as other related models.Different climacteric models are evaluated in order to provide proper model for the research of drugs on climacteric syndrome.K ey w ords :Climacteric syndrome ; Animal models 更年期综合征(climacteric syndrome ,CS )是指更年期妇女因卵巢的功能衰退,引起机体内分泌失调、免疫力低下和植物神经功能紊乱的症候群。
D半乳糖诱导生物体衰老与细胞衰老模型的实验研究
【国家自然科学基金】_衰老模型_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729
科研热词 衰老 何首乌饮 银耳多糖 烟酰胺 椎间盘 抗氧化 大鼠 压力 初老雌性大鼠 凋亡 锁阳多糖 转基因工程鼠 补益阳明津气 胶质瘤 肿瘤干细胞 肿瘤 细胞凋亡 端粒酶 端粒 治疗 模型 抗衰老 心肌细胞 卵巢 动物实验 兔 p53 d-半乳糖 髓生血理论 阿尔茨海默病 过氧化氢 衰老小鼠 自噬 脾虚证 脸型匹配 胰岛素样生长因子结合蛋白3 胰岛素样生长因子ⅰ 肾虚 肾皮质 肾生髓 肝损伤 老年性痴呆 老年大鼠 细胞衰老 细胞周期 线粒体通路 线粒体dna 糖皮质激素受体 空间学习记忆能力 秀丽线虫 神经递质 神经干细胞
科研热词 推荐指数 衰老 8 大鼠 5 d-半乳糖 4 逼尿肌 3 老化 3 抗衰老 3 实验研究 3 蒙医灸疗法 2 自噬 2 肾虚 2 细胞衰老 2 组穴配伍 2 紫外线 2 端粒 2 机制 2 晚期糖基化终产物 2 成纤维细胞 2 左归丸 2 增殖 2 右归丸 2 凋亡 2 何首乌饮 2 三七皂苷rg1 2 β 淀粉样蛋白1-42 2 caspase-3前体蛋白 2 银杏叶提取物egb761 1 造血干细胞 1 透射电镜 1 调更汤 1 衰老相关β -半乳糖苷酶染色 1 衰老模型 1 衰老大鼠 1 衰老动物模型 1 衰老人脸 1 血管老化 1 蛋白质p53 1 艾灸 1 舒缩功能 1 臭氧 1 自然衰老小鼠 1 自然衰老 1 脊柱弯曲度 1 脂肪源干细胞 1 胸腺细胞 1 肌浆网ca2+-atp酶 1 羰基毒化 1 缩泉胶囊 1 缩泉丸 1 综述 1 线粒体膜电位 1 精子 1 筋膜学 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
阿尔茨海默症动物模型
饮食诱导AD 模型
高脂饮食诱导模型
有报道指出动物给予高脂饲料饲养可降低大脑对葡萄糖的摄取,诱导动物模型 产生糖耐量降低及胰岛素抵抗,亦可损伤神经元胰岛素受体功能,引起tau 蛋白 过度磷酸化,从而导致 NFT。
方法:8周龄C57小鼠,通过给予硫胺素剥夺饮食结合腹腔注射硫胺素焦磷酸激 酶抑制剂—吡啶硫胺制作硫胺素缺乏模型,造模13d后取脑,模型组小鼠内侧丘 脑出现典型的对称性针尖样出血,小鼠皮质、海马及丘脑均出现Aβ沉积,tau蛋 白磷酸化。TD可引起Aβ沉积、tau蛋白磷酸化增加等 AD的特征性病理改变。
方法:将大鼠固定于脑立体定位仪上,在前卤后 1.5 mm,矢状 缝侧方 1.5 mm处钻孔,微量进样器注射 STZ 3 mg·kg-1,于手术 的第 1天和第 3 天分别二次向侧脑室注射。小剂量 STZ 侧脑室注 射可以制备痴呆模型。
此模型优点:模拟了散发性老年痴呆病的许多重要的特点。 缺点:造模过程中动物的死亡率较高。
国内外 AD 动物模型研 究进展
01
02
以衰老为基础 的AD模型
自然衰老的动 物模型
快速老化小鼠 模型
各种因素诱 发的AD模型
化学损伤 物理损伤 饮食诱导
03
转基因AD模型
APP 转基因模型 PS1 转基因模型 tau 相关模型 多重转基因模型
以衰老为基础的AD 模型
AD 是一个与年龄密切相关的疾病,衰老因素在AD 发病过程中起着重要作用。以衰 老为 AD 发病基础的动物模型成为实验研究中不可或缺的部分
衰老的生物学指标
衰老的生物学指标人的年龄可以分为生理年龄、心理年龄和历法年龄。
历法年龄又叫做年代年龄、时序年龄和实足年龄,也就是说自出生后每过1年则增加1岁。
心理年龄即指不同年龄层人群的心理特点各不相同。
但是,心理年龄目前尚无明确的划分标准。
关于生理年龄,即衰老的生物学指标,国内外已有很多研究,大体可分为解剖学指标、生理学指标和生物化学指标。
1.衰老的解剖学指标衰老的解剖学指标包括身高、坐位身高、体重、指距(两臂展开时两中指端的最大距离)、胸围、呼吸差(用力吸气末和用力呼气末的胸围差)、腰围、皮下脂肪厚度、皮肤弹性、体表面积、脊柱变形程度、皮肤白斑、老年斑、白发数量、脱发程度、甲皱微循环情况、耳垂及人中长度、眼裂大小、角膜老年环情况、角膜和晶体的浑浊程度、鼻毛白化率等。
2.衰老的生理学指标衰老的生理学指标包括视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤痛温觉、肢体位置觉、震动觉、周围神经的传导速度及反应时间等神经系统检查;肺活量、最大通气量、深吸气量、1秒时间与时间肺活量百分比(即吸气末1秒钟内以最大速度呼出的气体量除以肺活量所得的结果,成年男性为82.14%,女性为84.11%,此数值与年龄呈负相关。
也就是说,年龄越大,此数值越小)、闭合气量(主要反映小气道功能)与肺活量的百分比、功能残气量与肺活量的比等呼吸功能检查;标准肾小球滤过率(与肾血流量密切相关,随着年龄增长逐渐减低,90岁时可减至46%)、标准肾血流量、内生肌酐清除率、血清尿素氮定量检查、血及尿微球蛋白检查、酸负荷试验等肾功能检查;血液流变学,如红细胞压积、全血粘度、血沉等,凝血指标,如血小板聚集性、血栓素A2、纤维蛋白原等,抗凝指标,如前列环素、抗凝血酶Ⅲ等,纤溶指标,如组织纤溶酶原激活物、纤溶酶原激活抑制物等血液系统的检查;外周血酸性非特异性酯酶标记的T淋巴细胞阳性率(青年期最高,中年期显著下降,老年期最低)、刀豆A诱导的T淋巴细胞转化率、外周稳定性花环及活性花环形成试验、血清免球蛋白A、G、M和总补体活性、白细胞介素-2、白细胞介素-3等免疫功能的检测;血清性激素、甲状腺激素、肾上腺皮质激素、胰岛素、生长激素等内分泌功能的检查;骨皮质及骨密度、肌力、闭目单腿直立试验等运动系统的检查等。
衰老动物模型
实验表明,衰老动物的细胞DNA断裂较多且损伤后修复 能力也明显较青年动物低。臭氧致衰老模型小鼠与自然 衰老小鼠在DNA损伤方面较为接近,与阴性对照组比较, 其差异有显著性。
2. 衰老加速小鼠(SAM)衰老模型
快速老化模型鼠(SAM)是一近交系小鼠群,其特 征为出现快速老化征候,高龄期频繁出现在人类老 年常见的与老化相关的病态。
SAM寿命较短,仅为1年左右。而普通小鼠寿命为 2~2.5年。
快速老化模型鼠的起源
SAM的前身为美国Jackson实验室繁育的AKR/J系小鼠。 1968年日本京都大学竹田俊男教授将此鼠引进日本并进行
SAM系统以老化为主要特征,根据老化的速度分为快速 老化系(senescence accelerated mouse/prone, SAM-P)及抗快速老化系(se-nescence accelerated mouse/resistance,SAM-R)。
SAM-R系统:包括3个亚系SAM-R/1、SAM-R/2、 SAM-R/4。
衰老动物模型
江苏大学基础医学与医学技术学院 姜旭淦
分类
自然老化动物模型:饲养时间长、价格昂贵, 而且通常也未必是同批动物,参差不齐,从 而影响实验结果的可靠性。
依某一衰老学说,制成最接近临床衰老症状 的动物模型 ——主要由啮齿类、鱼类、灵长类等 动物复制而成。
衰老模型
一、啮齿类动物衰老模型 二、鱼类衰老动物模型 三、果蝇属衰老动物模型
大鼠的辐照吸收剂量为3Gy较为理想,辐照面积为25× 25 cm2,辐照源距动物高度为80cm,每次辐照为4min 53s, 连续辐照5d能快速有效的建立衰老动物模型。
衰老动物模型的遴选
发 育 的影 响 及 其 机 制 [ ] 山 东 医 药 ,0 8 4 ( 9 :2— J. 2 0 ,8 2 ) 4
4 3.
[ ] l znw k —Gao saS LscysaM , l o si , 5 Su ao sa l w k ,azznk Ga w k W c b b
要且作 用 最强 的 PF A抑 制 P L释 放 的 机制 主 I 。D R
要是 D A与受 体 结合 , 引起 细 胞 内环腺 苷 酸减 少 , 从
cbro n [ ] E rpa ora o P am clg ,9 9 3 aegl e J . uoenJunl f h r ao y 19 , i o
Hy e p a i I d e by Hy r r lci e a: Co p r l sa n uc d pe p oa tn mi mpa s n i r o
Wi iatr e J . rs t,0 0 4 :9— 8 t Fns i [ ] Pot e2 0 ,34 5 . h ed a
型之 间 比较 研究 、 合 其 临 床 常见 的发 病 机 制 和动 结
pepr lci e a a d br mo rp i r oa tn mi n o c itne
— i uc d - nd e h - y-
物模 型机制 一致 性 , 这 3方 面考虑 , 从 将从 模型 中优
(8 5 6 ):7—6 . 6
而抑制 P L的释 出 ; R 另外 , A可抑 制 细胞外 钙 离子 D 的 内流 , 细胞 内钙 离子 减少 , 使 而细 胞 内钙离子 浓度 P L释 出至 关 重要 , 制钙 离 子 内 流 即可抑 制 P L R 抑 R 的释 出 。 目前有 研 究 表 明 , 引起 高催 乳 激 素 血症 的 病 因病 机 是多种 多 样 的 , 内外 实验 动 物模 型亦 是 国
D-半乳糖诱导衰老动物模型研究进展
lation
of
prefrontal
cortical
aeetylcholine
and molecular evidence midbrain 80-91. dopamine
with neonatal ventral hippocampal
lesions(J].J
Neurochem,2004;89
Cui等”1检测了D.耐对于果蝇和家蝇寿命的影响。在家
蝇饮水中加入20 ms/ml的D-gal,发现其平均寿命雌雄分别减 少19.8%和27.1%,最大寿命雌雄分别减少21.9%和27.1%。 同样,在果蝇的培养基添加6.5%的D.gal也导致果蝇的平均
1半乳糖的主要代谢途径 半乳糖是动物体内的正常代谢产物。哺乳动物从乳糖中 获得半乳糖,乳糖在体内水解生成葡萄糖和半乳糖,而半乳糖 则在肝脏中迅速被酶解成葡萄糖。半乳糖代谢异常会引起动 物生理功能显著变化。半乳糖血症是一种染色体隐性遗传的 糖类代谢异常疾病。体内半乳糖及其代谢物浓度异常升高所 致代谢障碍使患者的肝脏、肾脏、脑组织和晶状体成为主要受 累器官,可引发白内障、肝肿大、肝硬化等并发症。鉴于半乳糖 代谢的特点,研究者通过大剂茸D—gal的给予而造成动物糖代 谢紊乱,成功地建立了具有特殊研究目的的动物模型。
(2007—10-09收稿2008-05.11修回]
postsynaptic
receptors in
nicotine—induced
(编辑袁左呜)
excitation of dopaminergie
in the substantia nigra:a patch clamp
D一半乳糖诱导衰老动物模型研究进展
2.3
・1711・
衰老动物模型的建立及评估
衰老动物模型的建立及评估1 衰老学说与衰老动物模型的造模机制1.1 自由基氧化应激学说该学说于上世纪50年代由Harman首次提出。
该学说提出,在人体代谢过程中会产生不稳定的自由基,当机体年龄增加时,自由基产生增多,清除能力下降,造成自由基在机体过量堆积。
过量的自由基对细胞和结缔组织产生有害攻击,导致细胞损伤、组织器官功能紊乱,从而引起衰老[1] 。
1.2线粒体DNA损伤学说Miquel于1980年提出该学说,认为DNA损伤是细胞衰老与损伤的基础[2]。
DNA由于本身结构特点,易被自由基等多种有害物质的袭击,致使其产生突变,从而引起衰老和相关的机体功能减退。
1.3 内分泌功能减退学说神经内分泌系统在维持机体正常功能中有着重要的作用。
该学说认为,随着机体年龄增长,内分泌系统地分泌、调节功能出现紊乱,机体靶器官对于内分泌物质的反应性发生改变,从而产生生理机能的紊乱[3] 。
1.4 免疫功能退化学说正常机体的免疫功能,能够识别异体抗原,而对自身的细胞、组织和器官不产生反应。
当机体的年龄逐渐增加,机体免疫功能逐渐下降,无法有效的清楚外源性抗原或内源性异常抗原如突变的肿瘤细胞。
1.5 糖基化衰老学说该学说认为,糖基化造成的蛋白质交联损伤能够造成结构蛋白的硬化和多种功能酶的功能下降,引起机体代谢水平降低、DNA 损伤加剧、内环境稳态破坏等老化过程,是衰老发生中的重要原因。
2 自发性衰老动物模型2.1 自然衰老动物模型自然衰老动物模型在生理变化上与人类的自然衰老过程最为相近。
目前该模型以哺乳动物为主,最常使用的是大鼠与小鼠,因其价格低廉、寿命短且饲养成本低。
常用的衰老模型动物年龄为:大鼠衰老早期21-26 月龄,衰老晚期30-32 月龄;小鼠12-24 月龄[3] 。
该模型在应用中面临的主要问题是饲养时间长和价格昂贵,且难以保证动物批次相同,影响实验可靠性。
2.2 快速老化小鼠( sensecence accelerated mouse,SAM) 模型该小鼠衰老模型由日本东京大学研究人员经过20 多年培育成功的近交系小鼠群,该种小鼠寿命较短,约为1 年左右。
阿尔茨海默症动物模型
代
是目前最广泛用于制备阿尔茨海默病模型的动物。
国内外 AD 动物模型研究进展
01
以衰老为基础的
AD模型
自然衰老的动物模型 快速老化小鼠模型
02
各种因素诱发 的AD模型
化学损伤 物理损伤 饮食诱导
03
转基因AD模型
APP 转基因模型
PS1 转基因模型
tau 相关模型 多重转基因模型
以衰老为基础的AD模型
AD 是一个与年龄密切相关的疾病,衰老因素在AD 发病过程中起着重要作用。以衰老为 AD 发病基础的动物模型成
为实验研究中不可或缺的部分
自然衰老AD模型
自然衰老动物模型脑内神经元萎缩,胆碱能功能低下,同时表现为感觉、运动以及 学习记忆力等多种功能的减退,这符合 AD 患者的临床表现。 造模方法:将1~2月龄小鼠或3~5月龄大鼠,雌性或雄性,饲养在屏障环境的动物
转基因AD模型
转基因模型是研究 AD 发病机制及相关药物研发的较理想工具,同时也成为了近年研究的热点。
神经元纤维缠结、tau 相关模型
AD 患者大脑皮质及海马区出现NFT的主要原因是tau蛋白的过度磷酸化。因此认为tau基因突变
将直接影响tau蛋白的结构和功能,引发神经系统疾病,可能是诱发 AD 的因素之一。 JNPL3 小 鼠 是将人 类 FTDP-17 突 变 tau 基 因导 入 B6D2 ( F1 ) 小 鼠,然 后 将其 下 一代小 鼠 与 C57BL/6回交而获得。
化学损伤致 AD 模型
东莨菪碱诱导的模型
乙酰胆碱( acetylcholine ,ACh )是一种重要的中枢神经递质,在学习、记忆方面起 着非常重要的作用。AD患者基底前脑胆碱能神经元大量损伤或死亡、突触前乙酰胆碱的 合成、Ch AT的活性及对胆碱的摄取能力都明显下降。这些变化的程度与患者认知功能损 害的程度呈正相关。
D_半乳糖促小鼠衰老模型的衰老程度与自然生长鼠龄的比较_关萍
HU Jie,LIANG Yuan1,MO Sheng-lan,ZHANG Bu-xian,SHI Kai-chuang, QU Su-jie,SU Yan-qiong,LU Wen-jun,SU Kai,LI Jun
72
动 物 医 学 进 展 2013 年 第 34 卷 第 1 期 (总 第 235 期 )
1 材料与方法
1.1 材料 1.1.1 实验动物 80日龄~82日龄昆明种 SPF 级 小鼠240只,购自中国医科大学实验动物中心。 1.1.2 试剂 D-gal,120g/L KCl溶 液,50 mmol/L PBS(pH 8.3),0.05 mol/L 邻 苯 三 酚 溶 液 ,盐 酸 等 。 1.1.3 仪 器 与 用 具 可 见 分 光 光 度 计 ,高 速 离 心 机 , 组织匀浆器 ,恒 温 水 浴 锅 ,微 量 取 样 器 ,电 子 天 平 ,解 剖 器 具 ,1 mL 注 射 器 等 。 1.2 方法 1.2.1 小 鼠 肝 脏 超 氧 化 物 歧 化 酶 (SOD)活 性 的 测 定 试验前 24h 对 小 鼠 停 止 供 食 ,6h 停 止 供 水 ,脱 臼 法 处 死 小 鼠 ,迅 速 取 其 肝 脏 组 织 称 重 后 备 用 。 参 照 邹 国林的方法制备粗酶液并应用改进的邻苯三酚自氧 化法测定自氧化速率并应用下列公式计算 SOD 总活 力[10]:
酶活 性 (U· mL-1)= [(0.070- 样 液 速 率 )/ 0.070×100%]/50% × 反 应 液 总 体 积 × (样 液 稀 释 倍 数/样液体积)
细胞衰老检测指标及衰老模型研究进展
细胞衰老(cellular senescence,CS)是细胞增殖、分化能力和生理功能逐渐发生衰退的变化过程[1~2]。
细胞衰老研究是衰老机制、抗衰老、抗癌[3]研究的重要内容之一,而构建细胞的衰老模型是研究细胞衰老必不可少的步骤。
根据诱发因素的不同,细胞衰老可以划分成应激诱导早衰(stress-inducedpremature senescence,SIPS)、复制性衰老(replicative senescence,RS)[4~5]、癌基因诱导衰老(oncogene-in-duced senescence,OIS)。
衰老指标对于验证所制备模型成功与否十分重要,指标的选择也同样重要。
目前,不同文献中使用的衰老细胞模型和检测指标都不尽相同。
不同情况下如何选用合适的模型和检测指标尚无统一标准。
本文讨论和分析了现有的一些细胞衰老模型的建立方法,列举了常用的细胞衰老检测指标并总结了其选择方法,以便为相关的研究提供参考。
1检测指标细胞衰老的特征包括细胞形态变化、细胞周期阻滞、氧化应激水平和染色质的改变。
由于没有单一的性状可以独自定义细胞衰老,所以体外衰老表型的确定往往需要多个特征同时验证,有文献建议至少验证3个不同的特征[6]。
具体的检测指标有基于这些特征的通用指标,如:衰老相关的β-半乳糖苷酶(senescence-associated beta-galac-tosidase,SA-β-Gal)活性升高、细胞形态改变、衰老相关蛋白质累积、细胞周期分布改变、DNA 损伤灶产生[7]、衰老相关的分泌表型(senescence-as-sociated secretory phenotype,SASP)[1,8]等;也有基于DOI:10.16605/ki.1007-7847.2021.03.0138细胞衰老检测指标及衰老模型研究进展张凌云,刘缨*(北京中医药大学生命科学学院,中国北京102488)摘要:细胞衰老被认为是一种细胞生长周期停滞状态,它不可逆转。
D-半乳糖促小鼠衰老模型的衰老程度与自然生长鼠龄的比较
三酚 自氧化 法对 自然生长 鼠和 I 半乳糖促 衰 小鼠肝 脏 中 S D活 力进 行 了测 定 、 ) - O 比较和 分析 。结 果表 明 , 自然 生长鼠 约从 1 1月龄 开始进入 明显 的衰老期 , 1 至 7月龄 衰老程 度较 高, 2 至 1月龄 时小鼠的衰老程度极 高 。还 总
结 了不 同 剂 量 D g l 衰 鼠 与 自然 生 长 鼠 年 龄 的 对 应 关 系。 -a 促 关 键 词 : _ 乳 糖 ; 鼠 衰 老模 型 ; 老程 度 ; I半 ) 小 衰 自然 衰 老
中图 分 类 号 : 57 R 8 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 75 3(0 30 —0 10 10—0 82 1 )10 7—4
(p 4 4 ) LS i h eut so e a ef oecn nio yd igt h i eg t h ihs sn ivt g 4 / 8 E IA kt .T ersl h w dt t h u rse t t d yn c n u o ehg et e sii s h t l a b e q t t y
衰老与抗 衰老是 当今 科学 研究 的热 点 问题之 一 ,
果并 不完全一 致 , 因此有必 要 明确动 物模 型 的衰老 程
在进行 抗衰老 研究时 , 获得 和选 择适 宜 的衰老 动物 模 度 。 目前 , 于 D gl 关 -a 构建 小 鼠衰 老模 型 方 法 的报 道 型是试 验得 以进行的必 要 条件l 。对于 大 鼠 、 鼠等 较 多_ ]但 D g l 1 ] 小 8 , -a剂量 与衰老程 度的相关 性没并 有 被
( . 阳 农 业 大学 生 物 科 学 技 术学 院 , 宁 沈 阳 106 ;. 1沈 辽 18 62 中国 人 民解 放 军 总 医 院 老 年 血液 科 , 京 10 5 ) 北 0 8 3
有关衰老的理论及药物研究进展
有关衰老的理论及药物研究进展摘要衰老是自然发生的生理过程,是不可抗拒的,进入衰老阶段往往伴随着各项生理机能的下降及衰老相关疾病的产生,了解衰老是怎样发生的, 对衰老的预防和延缓有很大帮助。
目前关于衰老相关的理论学说及抗衰老药物的研究已取得了一定的进展,本文就诱发衰老的作用机理、延缓衰老天然活性物质及抗衰老研究中动物模型应用的研究进展进行简要综述及总结。
关键词:衰老;动物模型;衰老药物1.引言随着老龄人口的日益增多,我国将逐步进入老龄社会,因此深入的认识衰老、预防衰老相关疾病的发生对提升生活质量具有重要意义。
目前有关衰老形成的理论学说有很多种,包括自由基学说、遗传学说、端粒学说、细胞凋亡学说、免疫衰老学说等。
衰老虽然不可逆、无法避免,但通过有效的治疗可延缓衰老的速度及老年病的发生发展,实现健康。
目前发现多种天然产物和合成药物具有抗衰老作用,为促进人类健康和延缓衰老提供了更多的选择。
2.衰老相关学说2.1自由基学说衰老的自由基氧化应激学说最早由Harman上世纪50年代首次提出了,自由基学说认为衰老和衰老相关的退行疾病都是由于自由基对细胞和结缔组织损伤造成,当机体衰老时,受多方面因素影响体内的自由基增多,而能够清除自由基的物质减少,致使自由基在体内过量积累,造成细胞损伤、组织器官功能异常,从而加速衰老[1]。
经过长时间的发展,自由基氧化应激学说已被广泛接受,已成为公认的的衰老学说之一,许多由老龄化引起的疾病的发病机制都与机体参与氧化应激有关。
2.2端粒学说端粒由DNA序列和蛋白质所构成,其主要作用是可保证染色体结构的完整和稳定,使染色体末端免于被化学修饰或被核酶降解,防止染色体在复制过程中产生丢失、重排或两条染色体的端区融合[2]。
细胞衰老端粒学说是由Herley在1992年提出的,端粒学说认为细胞的衰老与端粒的长度有直接关系,随着细胞的分裂端粒逐渐缩短,当端粒无法缩短,细胞就会停止分裂而衰老死亡,但当细胞中端粒酶的活性恢复时,就可以继续保持细胞端粒的长度,延缓衰老的加剧,能够激活端粒酶使细胞继续复制的细胞非常少。
早发性卵巢功能不全的动物模型构建
DOI:10.12280/gjszjk.20200406伏玉洁,孙小燕,张学红△【摘要】由于社会角色转变,女性生育延迟现象明显,女性生育力的降低显著早于全身机体的衰老,卵巢储备一般在35岁开始下降。
而早发性卵巢功能不全是女性在40岁之前卵巢功能衰退的临床综合征,以月经紊乱伴高促性腺激素及低雌激素为特征,影响女性的身心健康。
目前发病机制尚不明确。
早发性卵巢功能不全动物模型是研究的基础,不同模型制备特点不尽相同。
本文就早发性卵巢功能不全研究中,常见啮齿类动物模型,如免疫反应、放化疗、连续超排卵、D-半乳糖诱导和基因编辑等模型的制备方法、特点及判断标准进行综述,为探索早发性卵巢功能不全的发病机制、开发新的治疗方法提供研究基础。
【关键词】早发性卵巢功能不全;模型,动物;化放疗;基因;排卵诱导Animal Model of Premature Ovarian Insufficiency FU Yu-jie,SUN Xiao-yan,ZHANG Xue-hong.The FirstClinical Medical College of Lanzhou University,Lanzhou730000,China(FU Yu-jie,SUN Xiao-yan);ReproductiveMedicine Hospital of The First Hospital of Lanzhou University,Lanzhou730000,China(ZHANG Xue-hong)Corresponding author:ZHANG Xue-hong,E-mail:*****************.cn【Abstract】The childbearing time of woman has been postponed and the willingness decreased,with alarge trend.However,female fertility decrease is earlier than the body physiological senescence,and ovarianreserve remarkably declines from the age of35.Premature ovarian inscufficiency(POI)is a clinical syndrome ofdecreased ovarian function before the age of40,which is characterized by menstrual disorder with highgonadotropin and low estrogen level.It is true that POI affects the physical and mental health of women.Atpresent,the mechanism of POI is not clear.The POI animal model is the basis of the research,and the preparationways of different models are different.This article reviews the preparation methods,characteristics and judgmentcriteria of common rodent animal models of POI,such as the models of immune,chemoradiotherapy,continuousovarian stimulation,D-galactose induction and gene editing.These models provide practical tools for researchers toexplore the pathogenesis of POI and to develop new therapeutic ways.【Keywords】Primary ovarian insufficiency;Model,animal;Chemoradiotherapy;Genes;Ovulation induction(JIntReprodHealth蛐FamPlan,2021,40:131-136)·综述·基金项目:国家自然科学基金(81960273);兰州大学第一医院院内基金(ldyyyn2018-32)作者单位:730000兰州大学第一临床医学院(优玉洁,孙小燕);兰州大学第一医院生殖医学专科医院(张学红)通信作者:张学红,E-mail:*****************.cn△审校者卵巢是女性主要的内分泌和生殖器官。
衰老与生化2012【江大京江版For医学检验】
3、AGEs修饰核酸还原糖还可以与核苷酸(鸟氨酸为主)发生反应。DNA半衰期很长,有足够时间累计类似AGEs的结构。DNA糖基化产生的N2-羧乙基鸟苷酸可从DNA链上脱落,造成遗传信息的改变。
第四章
海弗里克极限
大部分正常体细胞在体外培养时,不能无限分裂,只能在分裂一定的次数后处于静止状态,该分裂次数称为海弗里克极限。控制代龄极限的因素(衰老钟)在胞核内。
Ceballos测试了不同年龄组人红细胞中Cu/Zn-SOD的活性,共测试167人,105男62女,年龄组是新生儿至1周岁,1周岁至11周岁,11周岁至25周岁,25周岁至40周岁。SOD活性在11周岁至25周岁年龄组便发生了明显变化,在该年龄组后SOD活性随年龄增加而下降,相关系数r=0.362。
DNA损伤、修复与衰老
1、DNA损伤剂和衰老:二甲基苯蒽可与DNA反应生成加合物,引起DNA损伤,引起DNA损伤,实验中可加速小鼠的衰老过程,使其寿命缩短;DNA氧化损伤最常见,内源性氧化损伤剂产生速率与动物最高寿命呈负相关。
2、线粒体DNA(mtDNA)和衰老:与衰老相关的mtDNA突变有5种:大片缺失,点突变,插入,D-loop区小的串联重复,DNA重排;mtDNA突变缺失导致衰老和疾病,而随年龄增长,mtDNA的损伤/缺失 积累越来越多,导致能量转换酶系功能异常。
2、随着年龄的增加,血清胆固醇水平及主动脉内膜的各种脂质也增加。
3、老年人机体内的超氧化物歧化酶活性降低,脂褐素(不饱和脂肪酸被自由基氧化的产物)也因此增多。
动脉粥样硬化与脂蛋白
动脉粥样硬化(AS):发生于动脉内膜的,脂质、血液成分的沉积,平滑肌细胞和胶原纤维增生,伴有钙化及坏死等不同程度病变的一类慢性进行性病理过程。
老年痴呆模型
老年痴呆模型(AD)制作因AD病因复杂,故相应的也缺乏严格意义的AD体内外模型,现在国内外大部分体内、外实验只能反映AD某一部分的改变,因而不应称为AD模型。
近年来许多学者正致力于寻找和研究AD动物模型,对AD模型报道也较多,虽然分类各有不同,但大致可分为以下几类(一)胆碱能损伤致痴呆模型1.穹窿-海马伞切断致痴呆大鼠模型该模型是建立在AD认知障碍的胆碱能假说基础上,较好地模拟了AD前脑胆碱能系统的损害,而且造成了神经损伤,可用于观察拟胆碱药物的药效学评价,还可观察药物对神经功能损伤的修复作用,是老年性痴呆临床前药效学研究的重要模型。
2.基底前脑注射鹅蒿蕈氨酸(ibotenic acid ,IBO)致痴呆模型大鼠该模型属兴奋性毒素致基底核损害模型。
通过该模型可反映导致学习记忆功能下降的病理基础-基底前脑胆碱能神经元缺失,因而也是广泛应用的模型。
该类模型的缺陷是不能反映AD发生的病因,不能产生AD的病理学特征,因此不如IBO应用广泛。
3.东莨菪碱致胆碱能损伤拟痴呆小鼠东莨菪碱为M胆碱能受体阻断剂,可阻断乙酰胆碱对M受体的激动作用,造成了学习记忆功能障碍。
但是该模型不直接引起胆碱能神经缺失,而且缺乏研究AD病理生理所必需的特征,如AD是一种进行性不可逆变性,而该模型为化学性模型,恢复快是其局限性,可用于早期药物的筛选。
(二)老化致痴呆模型1.自然衰老动物较常用的是自然衰老大鼠,24月龄以上,另外也有采用老年狗或猴者,该模型是较为接近AD实际病理改变的动物模型,在此基础上观察老年性痴呆治疗药物能较好地反映药物的作用机理和效果。
2.快速老化小鼠(SAM)快速老化小鼠分为快速老化亚系(senescence accelerated mouse/prone,SAM-P)及抗快速老化亚系(senescence accelerated mouse/resistance,SAM-R),它是由日本京都大学首次培育成功,经20多代交配近繁,获得了遗传性与病理表型一致,符合近交系标准的新系列。
衰老动物模型
三.D-半乳糖衰老模型
向鼠腹腔注射D-半乳糖,使机体细胞内半乳糖浓度增高。 细胞内半乳糖堆积,影响细胞的正常生理代谢,动物表现为 学习记忆力下降等衰老征象。
D-半乳糖拟衰老模拟是目前研究AD的常用工具之一,它可 以得到较为真实的病理改变。研究证实D-gal衰老模型具 有与人类自然衰老相似的生化改变、免疫功能低下、基因 表达与调控异常、细胞生长繁殖能力下降、细胞退行性改 变及认知障碍等表现。故在D-gal致衰老的基础上联用其 他药物诱导AD模型,与用青年鼠建立的化学或物理损伤AD 动物模型相比更能体现AD作为老年性疾病的特点。同时, 长期大剂量D-gal腹腔或皮下注射是目前致衰老模型中最 为常用的方法,该法具有价格便宜、耗费少、操作简便容 易、重复性和可控性好等特点
Alzheimer’s disease(AD) mouse model
Transgenic mice expressing amyloid-β (A4) precursor protein (APP)mutations and lacking inducible nitric oxide synthase 2 (NOS2; iNOS) recapitulate key features of human AD that are absent from current AD models. The mice developed β-amyloid (Aβ) deposits and two features not present in previous models: aggregates of microtubule-associated protein-t (MAPT; TAU; FTDP-17) and neuron loss. In the mice, mAbs targeting Aβ decreased Aβ deposition, TAU pathology and neuron loss and improved memory compared with no treatment.
阿尔茨海默病动物模型研究进展
阿尔茨海默病动物模型研究进展
贾亚泉,宋军营,曾华辉,谢治深,张紫娟,王铷,袁野,张振强∗
( 河南中医药大学中医药科学院,郑州 450046)
【 摘要】 阿尔茨海默病( Alzheimer’ s disease,AD) 是一种以认知功能障碍为主要特征,随着年龄增长症状逐
渐加重的神经退行性疾病。 由于世界人口结构老龄化愈来愈严重,对 AD 疾病的研究也成为世界医学界的热点。 对疾病机制的研究需要建立与临床病理特征相符的动物模型。 关于 AD 动物模型的建立方法有仿人类衰老过程的 自然衰老动物模型、转人类基因动物模型、物理方法构建痴呆动物模型和化学方法构建动物模型等,但每种方法都 有其优缺点。 本文主要对 AD 近年来研究报道中常用的动物模型进行归纳、对比和总结,为以后 AD 研究选择或建 立合适的动物模型提供一些参考。
Funded by the National Science Foundation of China ( U1504829) , Leading Talents of Scientific and Technological Innovation in Central Plains (204200510022) , Program for Innovative Research Team ( in Science and Technology ) in University of Henan Province ( 21IRTSTHN026 ) , Traditional Chinese Medicine Administration of Henan Provincial(2018ZY1009) , Plant Nursery Project of Henan University of Traditional Chinese Medicine( MP2020-12) . [ 作者简介] 贾亚泉(1979—) ,男,实验师,硕士,研究方向:中西医结合防治脑病基础与临床。 Email: jiayaquan@ [ 通信作者] 张振强(1971—) ,男,教授,博士,研究方向:中西医结合防治脑病基础与临床。 Email: zhang_zhenqiang@
细胞衰老
p53 是一个研究比较透彻的抗癌基因, 有报道认为,肿瘤抑制基因p53 是细胞生长 的一个负调节因子,能抑制细胞增殖,可能与 机体的分化与衰老有关,并且发现某些肿瘤 、衰老的细胞都有高水平的p53mRNA 的 表达。 p53 在细胞老化中有重要作用,其功能 的发挥可能通过其他因子的介导。
p21 是细胞周期抑制子家族重要成 员之一,此家族还有p27 和p57。研究发现 细胞周期抑制子通过抑制细胞周期蛋白依 赖激酶(CDKs) ,诱导细胞生长停滞。它们 通常不是单独发挥作用,而是几个基因共 同调控信号传导,构成不同的抑制细胞增 殖周期的信号通路。p53 等抑癌基因对细 胞周期停滞的诱导就是通过诱导表达p21 实现的。p21 诱导细胞衰老还可能与活性 氧簇(ROS) 有关。
衰老(aging)
已有研究发现细胞衰老(cellular senescence) 与许多生理及病理过程密切相 关,如动脉的正常功能、伤口愈合、免疫反应、 细胞癌变等。虽然衰老细胞的数量很少,但它 们可以分泌细胞因子干扰机体内环境和正常 细胞。目前研究较多的细胞衰老相关基因主 要包括MORF4、p21、p16和p53 等,这些基 因在衰老过程中所起的作用日益明确,对其作 用机制的研究也不断深入。
影响细胞衰老的基因 的研究进展
背 景
研 究 方 法ຫໍສະໝຸດ 基 因展 望衰老(aging)
是自然界一种复杂的、不同器官和系统呈 现一系定变化的生命现象, 存在于任何生命体 的任何时期,只是不同情况下其速率与程度有 所区别,其机制很复杂。细胞衰老与个体衰老 及细胞癌变等重要生理、病理现象密切相关。 近年的研究发现,某些衰老的细胞,有异常染色 体、染色体端粒缩短及基因组的改变,细胞早 衰现象也可见一些遗传性疾病,表明细胞衰老 是基因变化的后果。
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SAM种系寿命及老化病态特征 ( )
二、鱼类衰老动物模型
虹鳚鱼(guppy) 斑马鱼(zebrafish) 鱂鱼(killifish)
3.γ射线辐照的衰老大鼠模型
让大鼠辐照γ射线能使机体内产生多种自由基,与生物膜中 不饱和脂肪酸的弱键和不饱和键有高度的亲和力,启动脂质 过氧化物反应链;辐射能使氧化酶和非氧化酶活性系统的防 御机制减弱,白细胞总数和血红蛋白明显降低。 大鼠的辐照吸收剂量为3Gy较为理想,辐照面积为25× 25 cm2,辐照源距动物高度为80cm,每次辐照为4min 53s, 连续辐照5d能快速有效的建立衰老动物模型。 基于衰老自由基学说,把SOD和MDA作为衰老的生物学指标, 辐射后大鼠可作为理想的测定衰老生化指标变化的动物模型。 该法操作较简单,时间较D-半乳糖致衰老模型短,是一种快 速有效建立衰老动物模型的方法。
快速老化模型鼠的分类及特点
SAM系统以老化为主要特征,根据老化的速度分为快速 老化系(senescence accelerated mouse/prone, SAM-P)及抗快速老化系(se-nescence accelerated mouse/resistance,SAM-R)。
SAM-R系统:包括3个亚系SAM-R/1、SAM-R/2、 SAM-R/4。
复习思考题
大鼠衰老模型有哪几种?简述其与衰老学说的关系。
简述臭氧损伤衰老模型的理论基础和检测指标。 简述快速老化模型鼠的分类与应用。
一、啮齿类动物衰老模型
大鼠衰老模型 小鼠衰老模型
(一)大鼠衰老模型
D-半乳糖衰老模型 β-淀粉样蛋白(β-amyloidprotein,β-AP)模型 辐照γ射线模型 去除胸腺模型
1. D-半乳糖所致的亚急性衰老模型
以衰老的代谢学说为指导。代谢学说认为,新陈代谢是生命的 本质,衰老是机体代谢性障碍的结果。糖代谢紊乱必然会引起 心、肝、肾、脑等重要器官代谢异常,最终出现衰老。 在一定时间内,连续给动物注射大剂量D-半乳糖,使机体细胞 内半乳糖浓度增高,在醛糖还原酶的催化下还原成半乳糖醇, 后者不能被细胞代谢而堆积在细胞内,影响正常的渗透压,导 致细胞肿胀和功能障碍,细胞发生凋亡,最终致使衰老的发生。
1968年日本京都大学竹田俊男教授将此鼠引进日本并进行 繁殖。
1972~1973年间,某个体鼠在低龄时即出现活动能力低下, 脱毛、被毛无光泽、粗糙,眼周围病变,白内障,脊柱前 后弯增强,而且发现这种特征在其子代也持续出现。 1975年竹田俊男教授选择了老化最显著的5个家系,开始 了选择性交配。经过20年的精心选育培养,终于形成了 SAM系统。
去除胸腺的动பைடு நூலகம்模型类似于人衰老后各器官的退化状态。
(二)小鼠衰老模型
臭氧损伤衰老模型
衰老加速小鼠(senescence
accelerated mouse,
SAM)衰老模型
1. 臭氧损伤衰老模型
臭氧作为强氧化剂,能与有机分子作用产生自由基,使 细胞膜上不饱和脂肪酸发生LPO链反应,其产物作用于 蛋白质分子及某些酶,使它们的生物活性受到影响。 臭氧致衰老的动物模型在行为学、形态学以及LPO、单 胺氧化酶活性、超微结构等方面的指标与自然衰老的动 物极其相似。 实验表明,衰老动物的细胞DNA断裂较多且损伤后修复 能力也明显较青年动物低。臭氧致衰老模型小鼠与自然 衰老小鼠在DNA损伤方面较为接近,与阴性对照组比较, 其差异有显著性。
在制备D-半乳糖致衰老模型时,腹腔注射D-半乳糖生理盐水 500mg.kg-1.d-1,连续给药56d。
2.β-AP致衰老模型
研究表明:β-AP是老年性痴呆(AD)患者脑海马和皮层老 年斑的主要成分,且与AD的病理形成过程密切相关。 双侧海马内单次注射β-AP可引起大鼠学习记忆功能下降,并 导致单胺类神经递质显著下降。 用来研究治疗AD的药物在β-AP聚集或沉淀、神经毒性作用 和小胶质细胞的炎性反应等方面的作用。 不足: (1)该模型在注入β-AP的同时,注射本身将对脑组织形成 穿透性损伤; (2)要使大量的β-AP弥散性地分布到脑内而不在注射位点 局部聚集仍存在许多问题; (3)目前β-AP是否具有神经毒性作用还有争议,其原因可 能是所用β-AP的浓度不同。
衰老动物模型
江苏大学基础医学与医学技术学院 姜旭淦
分
类
自然老化动物模型:饲养时间长、价格昂贵,
而且通常也未必是同批动物,参差不齐,从 而影响实验结果的可靠性。 依某一衰老学说,制成最接近临床衰老症状 的动物模型 ——主要由啮齿类、鱼类、灵长类等 动物复制而成。
衰老模型
一、啮齿类动物衰老模型 二、鱼类衰老动物模型 三、果蝇属衰老动物模型
4. 去胸腺衰老模型
用乙醚麻醉大鼠仰卧固定,沿胸骨正中线纵行切开皮肤 1.0cm~1.5cm,用眼科镊子分离皮下组织,再用眼科组织 剪小心剥离并取出胸腺,缝合切口并在创口上滴加青霉素继 续常规饲养复制成衰老动物模型。
以衰老的免疫学说而设计的,老年人的免疫器官表现为明显 的退化,其中以胸腺的改变最为明显。
2. 衰老加速小鼠(SAM)衰老模型
快速老化模型鼠(SAM)是一近交系小鼠群,其特 征为出现快速老化征候,高龄期频繁出现在人类老 年常见的与老化相关的病态。 SAM寿命较短,仅为1年左右。而普通小鼠寿命为 2~2.5年。
快速老化模型鼠的起源
SAM的前身为美国Jackson实验室繁育的AKR/J系小鼠。
三、果蝇属衰老动物模型
果蝇(fruit fly,vinegar fly):果蝇(Drosophilidae) 果蝇属(Drosophila)昆虫。约1000种。 果蝇具有生命周期短,染色质组小,且器官复杂,内分 泌系统完整等特点,为我们研究衰老遗传学和衰老机制 提供良好的动物模型,尤其应用于衰老机制的氧自由基 学说和代谢学说。