CN107126266A - 一种基于磁探针导航的帕金森大鼠模型制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于磁探针导航的帕金森大鼠模型制备技术，步骤如下：将大鼠置于在立体定位仪下，按照解剖图谱的坐标信息，通过微量注射泵的推进装置，将微量注射器内的一定含量的Gd‑DTPA与6‑OHDA混合溶液，匀速注入到动物脑内黒质区或纹状体区，药物注射后，微量注射器留针5分钟。采用俯卧姿势置入大鼠专用线圈内，应用扫描仪进行扫描，显示注射点是否集中于大鼠脑内靶区。本发明具有操控简单、高精准度、设计合理可行等优点。本发明还公开了一种Gd‑DTPA与6‑OHDA混合溶液的制备方法。

Description

一种基于磁探针导航的帕金森大鼠模型制备方法

技术领域

本发明属于帕金森大鼠模型制备技术，特别涉及一种基于磁探针导航的帕金森大鼠模型制备方法。

背景技术

帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)是一种临床常见的神经退行性疾病。由于PD患者几乎完全失去独立生活能力，严重影响了患者与家属的生活质量，给家庭和社会造成了沉重的经济负担。

当前，研究者们为了继续进行大量科学实验，PD模型制备成为以上科学研究必不可少的环节。化学损毁技术是目前最常用的PD模型制备方法之一，其具体的操作原理是，将毒性物质在立体定位系统指导下经微注射技术注入动物脑内特定核团（黒质或纹状体），诱导多巴胺（Dopamine, DA）神经元变性、死亡，产生PD的病理生理学改变，毒性物质中6-羟基多巴胺（6-hydroxydopamine, 6-OHDA）由于经济方便等优点被广泛应用。同时，注射方式大致分为单点注射及多点注射等。多点注射模型死亡率较高，所以采用单点注射的方式较多。但是单点注射模型成功率低，有研究表明模型成功率不超过80%，难以满足科研研究需求。

申请号为201510516069.4、名称为“一种帕金森大鼠模型的制备方法及其应用”的发明专利公开了一种利用化学损毁技术制备帕金森大鼠模型的方法，然而，现有的单点注射化学毒物诱导法均在立体定位系统的指导下，将化学物质按照动物解剖图谱坐标注入动物脑内特定核团，由于实验操作的误差以及动物构造差异等因素，可能造成注射药物并未完全集中在脑内靶核团，发挥毒性作用，此可能是模型成功率低下的主要原因。

发明内容

针对上述现有的技术，本发明目的在于提供一种操控简单、高精准度、设计合理可行的基于磁探针导航的帕金森模型制备方法。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：

一种基于磁探针导航的帕金森大鼠模型制备方法，其包括以下步骤：

S1.将大鼠置于在立体定位仪下，结合解剖图谱找出黒质区或纹状体坐标；

S2.将微量进样器内的Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液，匀速推入到大鼠的黒质区或纹状体区；

S3.应用磁共振扫描仪对大鼠进行扫描，分析注入的Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液是否集中在靶位置；

S4.根据S3中的分析结果选择出注入点较为集中在靶位置的大鼠进行培养并进行旋转实验检测。

具体地，将钆喷酸葡胺（Gadolinium-diethylenetriaminepenta-acetic acid,Gd-DTPA）注入脑内核团，进行磁共振（Magnetic resonance imaging, MRI）扫描成像，Gd-DTPA可以作为探针显示注入的液体分布情况。由于Gd-DTPA具有高度生物医学惰性、热稳定性等优点，即Gd-DTPA与任何物质（6-OHDA）均不发生特异性化学反应，是一种十分安全稳定的探针。因此，将Gd-DTPA与6-OHDA两种溶液联合应用可以显示造模时药物在注入点的分布情况。

优选地，所述Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液的注入量4uL，Gd-DTPA溶液与6-OHDA溶液的浓度分别为0.1umol/uL和2ug/uL。

优选地，注射Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液时进针、退针速度为1mm/min，进样速度为1uL/min，注射时间为4min，注射后留针5min。

优选地，S3中采用的扫描序列为快速采集磁化准备梯度回波序列（MP-RAGE）T1加权成像。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了上述Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液的制备方法，包括以下步骤：

取浓度为0.5mol/L的Gd-DTPA溶液，使其溶于生理盐水溶液中，制成浓度为0.1mol/L的Gd-DTPA溶液；

取6-OHDA药品，使其溶于上述Gd-DTPA溶液及生理盐水混合溶液内，使得6-OHDA溶液浓度为2g/L，从而获得Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、此造模技术模型死亡率低，并且磁探针显示注入脑内的化学物质与目标靶区的匹配情况；

2、结合磁探针示踪技术能够有针对的选取注射点较为准确的实验动物进行培养，节省模型饲养费用；

3、可以统计注入点较为准确的实验动物模型成功率，与其他单点注射法模型成功率进行比较分析。

附图说明

图1是根据本发明的基于磁探针导航的帕金森大鼠模型制备流程框图；

图2是Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液注射后大鼠脑MRI图，其中a为轴位图，b为矢状位图，c为冠状位图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，制备基于磁探针导航的帕金森大鼠模型时主要包括以下物品：立体定位系统、微量注射系统、磁示踪剂探测系统和模型检测系统。

立体定位系统包括立体定位仪和解剖图谱，用于将大鼠进行定位和确定理论注射点。

微量注射系统包括微量注射泵和微量进样器，其中，微量进样器置于微量注射泵推进装置上，固定在立体定位仪摇臂上，用于将Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液注入大鼠模型的脑内靶区，Gd-DTPA分子作为探针，用于显示注入的6-OHDA溶液在脑内分布情况，6-OHDA溶液用于多巴胺神经元的毁损。

磁示踪剂探测系统包括磁共振扫描仪和小动物线圈，将大鼠模型置于小动物线圈中，利用磁共振扫描仪对其进行扫描，用于确定Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液的实际位置。

模型检测系统包括磁共振图像分析和模型检测及数据统计，磁共振扫描图像进行三维重建，在轴位、冠状位及矢状位三个层面显示注入溶液的位置（参见图2），选择出注入点较为集中在靶位置（黒质区或纹状体区）的大鼠进行培养，并且分别于1周、2周、4周及6周对选出的大鼠进行旋转实验，检测出PD大鼠模型成功率，做出统计数据与以往研究数据进行对比分析。

实施例

首先将将大鼠采取俯卧位置于立体定位仪上，结合解剖图谱找出黒质区或纹状体坐标；

按照坐标显示，将装有Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液4uL的微量进样器注入相应坐标位置，进针、退针速度为1mm/min，进样速度为1uL/min，时间为4min，注射后留针5min，在混合溶液中所述Gd-DTPA溶液及6-OHDA溶液浓度分别为0.1umol/ uL及2ug/uL；

将大鼠放置于8通道小动物专用线圈中、3T MRI扫描仪下，采用（MP-RAGE）T1加权序列进行成像，扫描后将大鼠放置于热毯维持体温直到苏醒；

利用磁共振扫描图像进行三维重建，在轴位、冠状位及矢状位三个层面显示注入混合溶液的位置，选择出注入点较为集中在靶位置的大鼠进行培养；

分别于1周、2周、4周及6周对选出的大鼠进行旋转实验，检测出PD大鼠模型成功率，做出统计数据与以往研究数据进行对比分析。

所述立体定位仪为Stoelting公司数显脑立体定位系统，注入点位置按照大鼠立体定位解剖图谱查找相应位置，相对前囟选取坐标，黑质区（AP：-4.8mm, ML：-1.9mm, DV：-8.5mm），纹状体区（AP：1.0mm, ML：-3.2mm, DV：-4.8mm）。

所述微量进样器为10uL规格的 Hamilton微量进样器，微量注射泵为北京众实迪创公司全自动单通道微量注射泵，线流速度为7.9 um/min-79.4mm/min。

所述3T MRI扫描仪为Siemens Verio 3T MRI，8通道小动物专用线圈为深圳市特深电气有限公司提供的专用动物线圈，扫描序列为快速采集磁化准备梯度回波序列（MP-RAGE）T1加权成像。扫描参数：回波时间（TR）=3.7ms，重复时间（TE）=1500ms，反转时间（TI）=900ms，翻转角（12°），视野（FOV）=267mm，体素=0.5mm×0.5mm×0.5 mm，矩阵=512×512，平均次数=2，相位编码步数=96。每只大鼠扫描时间约为288s。

进一步地，本发明还公开了上述Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液的制备方法，其包括以下步骤：

取浓度为0.5mol/L的Gd-DTPA溶液，使其溶于生理盐水溶液中，制成浓度为0.1mol/L的Gd-DTPA溶液；

取6-OHDA药品，使其溶于上述Gd-DTPA溶液及生理盐水混合溶液内，使得6-OHDA溶液浓度为2g/L，从而获得Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液。

实施例

取1ml、浓度为0.5mol/L的Gd-DTPA溶液，即市面卖的马根维显溶液，使其溶于4ml的生理盐水溶液中，制成浓度为0.1mol/L的Gd-DTPA溶液；

取10mg的6-OHDA药品（分子量为205.64 g/mol），使其溶于上述5mL的Gd-DTPA溶液及生理盐水混合溶液内，使得6-OHDA溶液浓度为2g/L（0.00973mol/L），从而获得Gd-DTPA溶液与6-OHDA溶液的浓度比约为1:0.0973的混合溶液。

以上所述的实施仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、改进、修饰、替代、组合、简化，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于磁探针导航的帕金森大鼠模型制备方法，其特征在于包括以下步骤：

S1.将大鼠置于在立体定位仪下，结合解剖图谱找出黒质区或纹状体坐标；

S2.将微量进样器内的Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液，匀速推入到大鼠的黒质区或纹状体区；

S3.应用磁共振扫描仪对大鼠进行扫描，分析注入的Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液是否集中在靶位置；

S4.根据S3中的分析结果选择出注入点较为集中在靶位置的大鼠进行培养并进行旋转实验检测。

2.根据权利要求1所述的帕金森大鼠模型制备方法，其特征在于，所述Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液的注入量4uL，Gd-DTPA溶液与6-OHDA溶液的浓度分别为0.1umol/uL和2ug/uL。

3.根据权利要求1或2所述的帕金森大鼠模型制备方法，其特征在于，注射Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液时进针、退针速度为1mm/min，进样速度为1uL/min，注射时间为4min，注射后留针5min。

4.根据权利要求1所述的帕金森大鼠模型制备方法，其特征在于，S3中采用的扫描序列为快速采集磁化准备梯度回波序列（MP-RAGE）T1加权成像。

5.权利要求1-4中所述的Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

取浓度为0.5mol/L的Gd-DTPA溶液，使其溶于生理盐水溶液中，制成浓度为0.1mol/L的Gd-DTPA溶液；

取6-OHDA药品，使其溶于上述Gd-DTPA溶液及生理盐水混合溶液内，使得6-OHDA溶液浓度为2g/L，从而获得Gd-DTPA与6-OHDA混合溶液。