神经系统疾病相关动物模型
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Parkinson病好发于老年人目前认为与黑质纹状体系统的多巴胺能神经元退行性变致神经递 质多巴胺减少有关。
1. 灵长类动物Parkinson病模型
[模型简述] MPTP：N-甲基-4-苯基-1,2,3,6四氢 吡啶，本身没有神经毒性，但进入脑后在胶质细 胞及5-羟色胺能神经元内，经单氨氧化酶B催化还 变为MPP后进入多巴胺能及去甲肾上腺素能神经 元内，抑制线粒体ATP的合成，从而导致神经元 的慢性死亡。
3. 家兔癫痫模型 [模型简述] 成年家兔，马桑内脂腹腔注射，2-3次后可诱发癫 痫，有一定停留时间。便于药学观察研究。 4. 慢性癫痫模型 [模型简述] 各种动物的大脑皮质感觉运动区是致痫敏感区之 一，特别是猴极易在此区形成癫痫病灶，可选用氢氧化铝、钴、 硫酸亚铁等来复制模型。
三、帕金森病动物模型（Animal model of Parkinson disease）
3. 颅内增液法制备完全性脑缺血： [模型简述] 通过加压装置向小脑延髓池内快速注入脑脊液 近似溶液，是ICP于5s内升高至100mmHg，此时为脑缺血开 始。维持此压力15min，随后放出多余液体，脑血流开始再灌 注。 [模型特点] 脑血流阻断完全缺血效果可靠，干扰因素少并 发症少等特点，可用作脑复苏的动物实验研究。 4. 肾性高血压引起的脑血管病变模型： [模型简述] 选用Sprague-Dewley大鼠，钳夹双侧或单侧肾动 脉使其狭窄，具有术后死亡率低，高血压形成率高等优点。
二、转基因动物技术方法（transgenic animal techniques） 是常规分子生物学技术的延伸和拓展，使动物和人体基 因工程研究由以往的单基因离体水平的操作，发展到了离体 和在体相配合的崭新阶段。 1. 显微注射技术：通过显微注射直接将外源基因导入受精卵， 再移植到受体，使其发育成转基因动物的一种方法。
2. 逆转录病毒技术：逆转录病毒具有侵入宿主细胞并整合于 细胞染色体DNA的能力。将插入有外源基因的逆转录病毒载 体DNA，通过辅助细胞包装成高感染滴度的病毒颗粒，再感 染桑椹期的胚胎细胞，随后将胚胎导入子宫，可发育成携带 外源基因的子代动物。
3. 胚胎干细胞技术：将外源基因直接导入胚胎干细胞，经体 外培养筛选后，移植入受体的子宫腔内后，使其发育为嵌合 体的转基因动物。
2. 慢病毒诱发仓鼠老年痴呆模型
[造模机制] Scrapie 所引起的CNS退行性变的机理尚不清楚。 将其注射到脑的特定部位如纹状体、黑质。病理切片可见神经元 胞体呈空泡变性及胶质细胞增生反应。80d左右出现共济失调直 至死亡。
第二节
转基因动物技术
一、转基因动物（transgenic animal)：
（二）全脑缺血动物模型（Animal model of whole
cerebral ischemia）
1. 沙鼠全脑缺血模型： [造模机制] 结扎双侧颈总动脉可造成全脑缺血模型，开放双 侧颈总动脉可方便地恢复血流，已广泛地应用于脑缺血及再灌 注损伤研究。 2. 大鼠四条血管关闭全脑缺血模型： [模型简述] Pulsimelli法适用于脑缺血的急性和慢性实验研究。 关键之处在于对双侧椎动脉的处理。模型成功的标志为大鼠应 出现意识障碍。
四、老年痴呆动物模型（Animal model of alzheimer disease）
Alzheimer病的基本病理变化是基底前脑胆碱能神经元的大量 缺失和功能下降
1. 一侧海马伞切断致老年痴呆模型 [造模机制] 一侧海马伞切断后，造成隔-海马胆碱能通路损害， 损害侧海马失胆碱能支配，胆碱能神经元的标志酶ChAT活性下 降，隔区ChAT免疫组化和胆碱脂酶免疫组化染色可见阳性细胞 显著减少。
2. 家兔大脑中动脉缺血模型：
[造模机制] 家兔脑的主要供血动脉为颈内动脉，颅内外 血管间没有吻合网，其大脑中动脉主干阻断后，其他侧枝 循环对缺血区脑组织的代偿行供血作用很小，有利于梗死 灶重复稳定地建立。经眼眶入颅阻断大脑中动脉法最常用。 [模型特点] 该法对颅骨破坏不大，较少影响邻近脑组织， 仅引起一过性脑脊液漏，失血少，梗死灶大小较为一致。 缺点为视神经有损伤，手术需在显微条件下进行。
[模型简述] 该模型相当于急性或慢性部分简单性发作，与外伤 性癫痫的发病及病理改变类似。方法为通过直流电泳仪将含有 100mmol/L的FeCl3注入大脑皮层，同时埋设电极，纪录EEG。
电泳完毕立即纪录EEG3h，为急性期EEG，电泳完毕后15d 及30d纪录为慢性期EEG。急性期EEG痫样放电峰，2h左右痫波 趋于停止。慢性期几乎所有动物均可出现痫样放电。
3. 大鼠大脑中动脉缺血模型（线栓法）：
[造模仿法] 动物麻醉后，切开皮肤，暴露出静总动脉。分 离颈内、外动脉，接扎并切断静外动脉，将栓塞线经静外 动脉插入静内动脉(1.8---2.0cm)至大脑中动脉主干阻断血流， 有利于梗死灶重复稳定地建立。是研究大脑缺血再灌注方 法最常用手段之一。
[模型特点] 该法易掌握，较少影响邻近脑组织，失血少， 梗死灶大小较为一致。
1. 大ຫໍສະໝຸດ Baidu枕大池自体血注入模型
2. 家兔蛛网膜下腔出血致脑血管痉挛模型
二、癫痫动物模型（Animal model of epilepsies）
癫痫是一种相当复杂的多因素临床综合症，动物模型难以涵 盖造成该种疾病的多种因素，目前对该病的研究还是依赖于有限 的几种动物模型，方法多集中在不同部位、性质的电刺激及药物 诱发。 1. 大鼠部分简单性癫痫模型
造模方法] 将MTPT经一侧颈总动脉缓慢注入，同时关闭 同侧颈外动脉，3-8d后动物出现强直或震颤症状，表现为注 药对侧肢体运动减少，动作缓慢，以上肢为明显，经常出现 向注药侧旋转，仅能用注药同侧上肢抓取食物。观察服用左 旋多巴能否缓解症状以验证模型。肌注Apomorphine 0.1mg/kg可诱发旋转。
• 高原鼠兔对吗啡不敏感，可用于神经系统方 面研究吗啡对人类中枢的作用（吗啡的中枢兴 奋和中枢抑制作用） 。
• 豚鼠对实验性变态反应性脑脊髓炎较
敏感， 与人类的脱髓鞘疾病相似。
• 犬与猫具有发达的神经系统，是
神经研究的良好模型。猫在研究 冲动传导、知觉以及机体各系统 对接触化学刺激因素如药物、工 业废料方面普遍使用。
2. 大鼠复杂部分性癫痫模型 [模型简述] 目前被公认为研究脑兴奋性、可塑性及长时程增 强最实用的模型。 方法为将漆包线所制的电极植入双侧海马CA1区或双侧杏 仁核团，每日给予电刺激。数日后可纪录到对该刺激反应的后 放电，随刺激天数增加，后放电逐渐延长并复杂化，直至出现 痫样放电并伴癫痫发作，30-50天左右痫样放电及癫痫发作开 始稳定，以后不予刺激也有癫痫发作（Kindling effect）。 其发病机制不明。
2. 旋转大鼠模型 [造模机制] 利用神经毒剂6-羟基多巴胺（6-OHDA)破坏黑质的 多巴胺能神经元。 [造模方法] 利用立体定向仪以微量注射器向黑质内注入6-羟多 巴，两周以后皮下注射Apomorphine 0.25mg/kg诱发大鼠旋转。 模型成功的标准：连续两周测试平均转速〉7次/min，持续 旋转〉40min。 [模型特点] 操作简单成功率高、观察方便。但与灵长类动物相 比不能完整准确的反应PD的特征。
(三) 脑出血动物模型(Animal model of intracerebral
hemorrhage)
1. 大鼠胶原酶诱导脑出血动物模型
[模型简述] 胶原酶是一种金属蛋白酶，可以分解细胞间质及血 管膜上的胶原蛋白,使血管壁受损血管通透性增加并向外渗血，进 而血液逐渐积聚融合形成血肿.血肿的大小及形成速度由胶原酶的 注入量决定。方法为在立体定向仪上将胶原酶注射到脑的不同部 位。 [模型特点] 2h后出现出血片，4h后加重。成功率高，重复性好。 如加入肝素，可进一步减少酶用量，症状出现早而明显。
神经系统疾病相关动物模型
The Animal Models for Nervous System Diseases
第一节
神经系统疾病研究中实验动物的选择
神经系统实验中实验动物的选择,应根据动物神经系统方面 特有的特性而进行。 • DBA/2N小鼠在35日龄时，听原性癫痫发生率为100%，是研究癫 痫病的良好模型。 • C3H/HeN小鼠对脊髓灰质炎病毒Lan-sing株敏感。 • C57BL/KalWN小鼠有先天性脑积水。 • 沙鼠是研究脑梗死所呈现的中风、术后脑贫血以及脑血流量的 良好的实验材料。它的脑血管不同于其他动物，椎基地动脉环后 交通支缺损。结扎沙鼠的一侧颈总动脉，数小时后就有20-65% 出现脑梗死。另外，沙鼠还具有类似人类自发性癫痫发作的特点。
•
犬常用于灵活型和迟钝型的神经 实验；对红绿色盲，因而以红色 刺激进行的条件反射实验不能选 择犬。
•
绵羊的蓝舌病和人的脑积水相似， 适宜于脑积水研究。
• 青蛙和蟾蜍的腓肠肌和坐骨神经很容易获得，且制作方便，适于 观察药物对外周神经、横纹肌或神经肌肉接头的作用。蛙的大脑很 不发达，可用来作简单的神经反射弧实验。 • 树枸是地球上幸存下来的灵长类原型之一，在进化上处于一种特 殊的地位，是神经生物学良好的实验材料。 • 猴的高级神经活动发达，常用于行为学的研究；小儿麻痹症优选 动物。 • 黑猩猩的智力发育和人类幼儿及智能低下的成年人相近，对黑猩 猩学习行为所取得的数据，可应用于人类婴幼儿教育，对智能低下 的成年人的教育也有参考价值。
是指借助基因工程技术将确定的外源基因通过生殖细胞或早 期胚胎导入动物个体的染色体上，在其基因组内稳定地整合进导 入的外源基因，并能遗传给后代的一类动物。
嵌合体动物（chimeric animal）：只有部分组织细胞的基因 组中整合有外源基因的动物。外源基因一般不能遗传给子代。
如果动物所有的细胞都整合有外源基因，则具有将外源基因 遗传给子代的能力，通常把这类动物称为转基因动物。
第二节
神经系统疾病动物模型制作方法
一、脑血管疾病动物模型
（Animal model of cerebrovascular disease）
（一）局灶性脑缺血模型（Animal model of regional cerebral ischemia）
1. 沙鼠大脑中动脉缺血模型：由于蒙 古沙鼠后交通动脉缺失，Willis环前后 半环不连续，故结扎一侧颈总动脉可 造成同侧半球缺血，并可随时通过开 放颈总动脉恢复再灌流。但由于前交 通动脉的存在，故沙鼠前脑缺血模型 为不全性缺血模型。
2. 大鼠尾状核自体血注入脑出血模型
[模型简述] 尾状核是人类高血压脑出血最好发的部位，也是大 鼠脑内最大的神经核团。经股动脉抽血注入脑，控制出血速度在 模型制备上极为重要。 3. 大鼠微气囊充涨脑出血模型
（四）蛛网膜下腔出血动物模型（Animal model of subarachnoid hemorrhage）
1. 灵长类动物Parkinson病模型
[模型简述] MPTP：N-甲基-4-苯基-1,2,3,6四氢 吡啶，本身没有神经毒性，但进入脑后在胶质细 胞及5-羟色胺能神经元内，经单氨氧化酶B催化还 变为MPP后进入多巴胺能及去甲肾上腺素能神经 元内，抑制线粒体ATP的合成，从而导致神经元 的慢性死亡。
3. 家兔癫痫模型 [模型简述] 成年家兔，马桑内脂腹腔注射，2-3次后可诱发癫 痫，有一定停留时间。便于药学观察研究。 4. 慢性癫痫模型 [模型简述] 各种动物的大脑皮质感觉运动区是致痫敏感区之 一，特别是猴极易在此区形成癫痫病灶，可选用氢氧化铝、钴、 硫酸亚铁等来复制模型。
三、帕金森病动物模型（Animal model of Parkinson disease）
3. 颅内增液法制备完全性脑缺血： [模型简述] 通过加压装置向小脑延髓池内快速注入脑脊液 近似溶液，是ICP于5s内升高至100mmHg，此时为脑缺血开 始。维持此压力15min，随后放出多余液体，脑血流开始再灌 注。 [模型特点] 脑血流阻断完全缺血效果可靠，干扰因素少并 发症少等特点，可用作脑复苏的动物实验研究。 4. 肾性高血压引起的脑血管病变模型： [模型简述] 选用Sprague-Dewley大鼠，钳夹双侧或单侧肾动 脉使其狭窄，具有术后死亡率低，高血压形成率高等优点。
二、转基因动物技术方法（transgenic animal techniques） 是常规分子生物学技术的延伸和拓展，使动物和人体基 因工程研究由以往的单基因离体水平的操作，发展到了离体 和在体相配合的崭新阶段。 1. 显微注射技术：通过显微注射直接将外源基因导入受精卵， 再移植到受体，使其发育成转基因动物的一种方法。
2. 逆转录病毒技术：逆转录病毒具有侵入宿主细胞并整合于 细胞染色体DNA的能力。将插入有外源基因的逆转录病毒载 体DNA，通过辅助细胞包装成高感染滴度的病毒颗粒，再感 染桑椹期的胚胎细胞，随后将胚胎导入子宫，可发育成携带 外源基因的子代动物。
3. 胚胎干细胞技术：将外源基因直接导入胚胎干细胞，经体 外培养筛选后，移植入受体的子宫腔内后，使其发育为嵌合 体的转基因动物。
2. 慢病毒诱发仓鼠老年痴呆模型
[造模机制] Scrapie 所引起的CNS退行性变的机理尚不清楚。 将其注射到脑的特定部位如纹状体、黑质。病理切片可见神经元 胞体呈空泡变性及胶质细胞增生反应。80d左右出现共济失调直 至死亡。
第二节
转基因动物技术
一、转基因动物（transgenic animal)：
（二）全脑缺血动物模型（Animal model of whole
cerebral ischemia）
1. 沙鼠全脑缺血模型： [造模机制] 结扎双侧颈总动脉可造成全脑缺血模型，开放双 侧颈总动脉可方便地恢复血流，已广泛地应用于脑缺血及再灌 注损伤研究。 2. 大鼠四条血管关闭全脑缺血模型： [模型简述] Pulsimelli法适用于脑缺血的急性和慢性实验研究。 关键之处在于对双侧椎动脉的处理。模型成功的标志为大鼠应 出现意识障碍。
四、老年痴呆动物模型（Animal model of alzheimer disease）
Alzheimer病的基本病理变化是基底前脑胆碱能神经元的大量 缺失和功能下降
1. 一侧海马伞切断致老年痴呆模型 [造模机制] 一侧海马伞切断后，造成隔-海马胆碱能通路损害， 损害侧海马失胆碱能支配，胆碱能神经元的标志酶ChAT活性下 降，隔区ChAT免疫组化和胆碱脂酶免疫组化染色可见阳性细胞 显著减少。
2. 家兔大脑中动脉缺血模型：
[造模机制] 家兔脑的主要供血动脉为颈内动脉，颅内外 血管间没有吻合网，其大脑中动脉主干阻断后，其他侧枝 循环对缺血区脑组织的代偿行供血作用很小，有利于梗死 灶重复稳定地建立。经眼眶入颅阻断大脑中动脉法最常用。 [模型特点] 该法对颅骨破坏不大，较少影响邻近脑组织， 仅引起一过性脑脊液漏，失血少，梗死灶大小较为一致。 缺点为视神经有损伤，手术需在显微条件下进行。
[模型简述] 该模型相当于急性或慢性部分简单性发作，与外伤 性癫痫的发病及病理改变类似。方法为通过直流电泳仪将含有 100mmol/L的FeCl3注入大脑皮层，同时埋设电极，纪录EEG。
电泳完毕立即纪录EEG3h，为急性期EEG，电泳完毕后15d 及30d纪录为慢性期EEG。急性期EEG痫样放电峰，2h左右痫波 趋于停止。慢性期几乎所有动物均可出现痫样放电。
3. 大鼠大脑中动脉缺血模型（线栓法）：
[造模仿法] 动物麻醉后，切开皮肤，暴露出静总动脉。分 离颈内、外动脉，接扎并切断静外动脉，将栓塞线经静外 动脉插入静内动脉(1.8---2.0cm)至大脑中动脉主干阻断血流， 有利于梗死灶重复稳定地建立。是研究大脑缺血再灌注方 法最常用手段之一。
[模型特点] 该法易掌握，较少影响邻近脑组织，失血少， 梗死灶大小较为一致。
1. 大ຫໍສະໝຸດ Baidu枕大池自体血注入模型
2. 家兔蛛网膜下腔出血致脑血管痉挛模型
二、癫痫动物模型（Animal model of epilepsies）
癫痫是一种相当复杂的多因素临床综合症，动物模型难以涵 盖造成该种疾病的多种因素，目前对该病的研究还是依赖于有限 的几种动物模型，方法多集中在不同部位、性质的电刺激及药物 诱发。 1. 大鼠部分简单性癫痫模型
造模方法] 将MTPT经一侧颈总动脉缓慢注入，同时关闭 同侧颈外动脉，3-8d后动物出现强直或震颤症状，表现为注 药对侧肢体运动减少，动作缓慢，以上肢为明显，经常出现 向注药侧旋转，仅能用注药同侧上肢抓取食物。观察服用左 旋多巴能否缓解症状以验证模型。肌注Apomorphine 0.1mg/kg可诱发旋转。
• 高原鼠兔对吗啡不敏感，可用于神经系统方 面研究吗啡对人类中枢的作用（吗啡的中枢兴 奋和中枢抑制作用） 。
• 豚鼠对实验性变态反应性脑脊髓炎较
敏感， 与人类的脱髓鞘疾病相似。
• 犬与猫具有发达的神经系统，是
神经研究的良好模型。猫在研究 冲动传导、知觉以及机体各系统 对接触化学刺激因素如药物、工 业废料方面普遍使用。
2. 大鼠复杂部分性癫痫模型 [模型简述] 目前被公认为研究脑兴奋性、可塑性及长时程增 强最实用的模型。 方法为将漆包线所制的电极植入双侧海马CA1区或双侧杏 仁核团，每日给予电刺激。数日后可纪录到对该刺激反应的后 放电，随刺激天数增加，后放电逐渐延长并复杂化，直至出现 痫样放电并伴癫痫发作，30-50天左右痫样放电及癫痫发作开 始稳定，以后不予刺激也有癫痫发作（Kindling effect）。 其发病机制不明。
2. 旋转大鼠模型 [造模机制] 利用神经毒剂6-羟基多巴胺（6-OHDA)破坏黑质的 多巴胺能神经元。 [造模方法] 利用立体定向仪以微量注射器向黑质内注入6-羟多 巴，两周以后皮下注射Apomorphine 0.25mg/kg诱发大鼠旋转。 模型成功的标准：连续两周测试平均转速〉7次/min，持续 旋转〉40min。 [模型特点] 操作简单成功率高、观察方便。但与灵长类动物相 比不能完整准确的反应PD的特征。
(三) 脑出血动物模型(Animal model of intracerebral
hemorrhage)
1. 大鼠胶原酶诱导脑出血动物模型
[模型简述] 胶原酶是一种金属蛋白酶，可以分解细胞间质及血 管膜上的胶原蛋白,使血管壁受损血管通透性增加并向外渗血，进 而血液逐渐积聚融合形成血肿.血肿的大小及形成速度由胶原酶的 注入量决定。方法为在立体定向仪上将胶原酶注射到脑的不同部 位。 [模型特点] 2h后出现出血片，4h后加重。成功率高，重复性好。 如加入肝素，可进一步减少酶用量，症状出现早而明显。
神经系统疾病相关动物模型
The Animal Models for Nervous System Diseases
第一节
神经系统疾病研究中实验动物的选择
神经系统实验中实验动物的选择,应根据动物神经系统方面 特有的特性而进行。 • DBA/2N小鼠在35日龄时，听原性癫痫发生率为100%，是研究癫 痫病的良好模型。 • C3H/HeN小鼠对脊髓灰质炎病毒Lan-sing株敏感。 • C57BL/KalWN小鼠有先天性脑积水。 • 沙鼠是研究脑梗死所呈现的中风、术后脑贫血以及脑血流量的 良好的实验材料。它的脑血管不同于其他动物，椎基地动脉环后 交通支缺损。结扎沙鼠的一侧颈总动脉，数小时后就有20-65% 出现脑梗死。另外，沙鼠还具有类似人类自发性癫痫发作的特点。
•
犬常用于灵活型和迟钝型的神经 实验；对红绿色盲，因而以红色 刺激进行的条件反射实验不能选 择犬。
•
绵羊的蓝舌病和人的脑积水相似， 适宜于脑积水研究。
• 青蛙和蟾蜍的腓肠肌和坐骨神经很容易获得，且制作方便，适于 观察药物对外周神经、横纹肌或神经肌肉接头的作用。蛙的大脑很 不发达，可用来作简单的神经反射弧实验。 • 树枸是地球上幸存下来的灵长类原型之一，在进化上处于一种特 殊的地位，是神经生物学良好的实验材料。 • 猴的高级神经活动发达，常用于行为学的研究；小儿麻痹症优选 动物。 • 黑猩猩的智力发育和人类幼儿及智能低下的成年人相近，对黑猩 猩学习行为所取得的数据，可应用于人类婴幼儿教育，对智能低下 的成年人的教育也有参考价值。
是指借助基因工程技术将确定的外源基因通过生殖细胞或早 期胚胎导入动物个体的染色体上，在其基因组内稳定地整合进导 入的外源基因，并能遗传给后代的一类动物。
嵌合体动物（chimeric animal）：只有部分组织细胞的基因 组中整合有外源基因的动物。外源基因一般不能遗传给子代。
如果动物所有的细胞都整合有外源基因，则具有将外源基因 遗传给子代的能力，通常把这类动物称为转基因动物。
第二节
神经系统疾病动物模型制作方法
一、脑血管疾病动物模型
（Animal model of cerebrovascular disease）
（一）局灶性脑缺血模型（Animal model of regional cerebral ischemia）
1. 沙鼠大脑中动脉缺血模型：由于蒙 古沙鼠后交通动脉缺失，Willis环前后 半环不连续，故结扎一侧颈总动脉可 造成同侧半球缺血，并可随时通过开 放颈总动脉恢复再灌流。但由于前交 通动脉的存在，故沙鼠前脑缺血模型 为不全性缺血模型。
2. 大鼠尾状核自体血注入脑出血模型
[模型简述] 尾状核是人类高血压脑出血最好发的部位，也是大 鼠脑内最大的神经核团。经股动脉抽血注入脑，控制出血速度在 模型制备上极为重要。 3. 大鼠微气囊充涨脑出血模型
（四）蛛网膜下腔出血动物模型（Animal model of subarachnoid hemorrhage）