CN107737138A - 一种环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物学技术领域，公开了一种环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，动物模型建立过程耗时5周，前3周为低剂量给药期，第4周为高剂量给药期，第5周为自然生长期；其中，低剂量给药期以7天为一个循环操作周期，循环3次；高剂量给药期共计7天；动物模型建立期间自由取食饮水。本发明以低压氧环境、硫酸锰溶液和β‑淀粉样蛋白液复合因素作为环境污染物，采用循序渐进的给药方式，通过环境和药物的积累作用，逐步诱导大鼠脑部记忆神经元区(海马区)病变，建立稳定的记忆损害大鼠模型，大鼠的脑部病变呈弥漫性分布，重现性良好，可以很好的模拟阿尔兹海默病的脑部弥漫性病变。
Description
技术领域
本发明属于生物学技术领域，具体涉及一种环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法。
背景技术
阿尔兹海默病(AD)是一种常发生与中老年人的中枢神经系统退变性疾病，目前尚无有效的根治方法。研究发现，阿尔兹海默病的早期病变主要与脑内胆碱能系统功能降低有关，包括脑内β-淀粉样蛋白聚集形成的老年斑，神经元内tau蛋白异常聚集形成的神经原纤维缠结，神经元不同程度凋亡或丢失以及星形胶质细胞增生和肥大，患者临床症状主要表现为进行性记忆力减退和认知功能障碍为特征。
为了进一步研究阿尔兹海默病病理特征，发生机制，研发治疗该疾病的有效药物，建立一种记忆损害动物模型尤为必要。现有技术中，阿尔兹海默病的动物模型主要包括：(1)老化型动物模型，分为自然老化型、快速老化型和D-半乳糖致老化型；(2)损伤性动物模型，分为胆碱能系统损伤型、Aβ(β-淀粉样蛋白)损伤型、tau蛋白损伤型、铅中毒损伤型；(3)转基因动物模型，分为APP转基因型、tau转基因型、多重转基因型。
在上述Aβ损伤型构建过程中，即使Aβ是很小浓度也会产生神经元的毒性作用，不管是单点注射还是多出注射，都能迅速建立认知障碍性动物模型，但是，由于阿尔兹海默病的脑部病变多呈弥漫性，单纯注射Aβ无法完全模拟弥漫性脑部病变，影响阿尔兹海默病的病理研究。
发明内容
本发明提供的一种环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，解决了单纯注射Aβ无法完全模拟弥漫性脑部病变，影响阿尔兹海默病的病例研究的问题。
本发明提供的一种环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，动物模型建立过程耗时5周，前3周为低剂量给药期，第4周为高剂量给药期；
其中，低剂量给药期以7天为一个循环操作周期，循环3次，每个循环操作周期的操作步骤如下：
第1-6天，每天给动物腹腔注射环境污染物；第7天给脑部注射0.1mg/ml的β-淀粉样蛋白液，注射量为1μL/kg体重，并且注射β-淀粉样蛋白液2小时后，将动物暴露于60±2KPa的低压氧环境中10-30分钟；
其中，高剂量给药期共计7天，具体操作如下：
第1-6天，每天给动物腹腔注射环境污染物；第7天给脑部注射0.1mg/ml的β-淀粉样蛋白液，注射量为2-3μL/kg体重，并且注射β-淀粉样蛋白液1小时后，将动物暴露于40±2KPa的低压氧环境中10-20分钟；
其中，第5周为自然生长期，不做任何给药处理；
动物模型建立期间自由取食饮水。
优选的，上述环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，所述环境污染物为硫酸锰溶液，用法和用量为：低剂量给药期的循环操作周期内，第1-6天，每天给动物腹腔注射浓度2mg/ml的硫酸锰溶液，注射量为1-2mL/kg体重；高剂量给药期内，第1-6天，每天给动物腹腔注射浓度2mg/ml的硫酸锰溶液，注射量为3-4mL/kg体重。
优选的，上述环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，动物模型建立的作用对象为10周龄的成年大鼠，体重为300-550g。
优选的，上述环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，动物模型建立的作用对象为0-7日龄的新生大鼠，体重为5-10g。
优选的，上述环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，β-淀粉样蛋白液的脑部注射位置是大鼠双侧海马区。
优选的，上述环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，低压氧环境的氧浓度为21％。
与现有技术相比，本发明提供的一种环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法具有以下有益效果：
(1)低压氧环境会造成脑部缺氧而导致脑损伤，硫酸锰中的锰元素是机体生长的必须微量元素，但是机体内锰元素含量过高也会造成锰中毒。尽管现有技术中记忆动物模型有多种，均是单独的药物作用，存在一定缺陷，目前尚未发现将低压氧和锰元素作用于动物而建立的模型。
本发明基于上述原因，以低压氧环境、硫酸锰溶液和β-淀粉样蛋白液复合因素作为环境污染物，采用循序渐进的给药方式，通过环境和药物的积累作用，逐步诱导大鼠脑部记忆神经元区(海马区)病变。低压氧环境、硫酸锰溶液的循序渐进处理方式可以模拟高原环境和锰元素过量摄入而导致的记忆损伤模型，加速大鼠衰老，缩短大鼠饲养时限，节约成本。
本发明在不严重影响动物的其他机能的同时，建立稳定的记忆损害大鼠模型，大鼠的脑部病变呈弥漫性分布，重现性良好，可以很好的模拟阿尔兹海默病的脑部弥漫性病变，为阿尔兹海默病的病理研究奠定基础。也说明低压氧和硫酸锰的使用，可以弥补单纯的β-淀粉样蛋白液无法充分模拟阿尔兹海默病发病的缺陷。
(2)经过本发明的实验发现，模型组大鼠的脑部病变呈弥漫性分布，模形缺陷组有呈弥漫性分布的趋势，但是效果不如模型组，模型缺陷组的大鼠体征记录数据、旷场实验数据、Morris水迷宫实验数据均介于模型组和对照组之间，说明锰元素的使用有促进记忆损害动物模型的建立，也说明复合环境污染物因素是构建良好阿尔兹海默病模型的关键。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但不应理解为本发明的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件操作，由于不涉及发明点，故不对其步骤进行详细描述。
实施例1
一种环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，动物模型建立过程耗时5周，前3周为低剂量给药期，第4周为高剂量给药期；
其中，低剂量给药期以7天为一个循环操作周期，循环3次，每个循环操作周期的操作步骤如下：
第1-6天，每天给动物腹腔注射浓度2mg/ml的硫酸锰溶液，注射量为1mL/kg体重；第7天给脑部注射0.1mg/ml的β-淀粉样蛋白液，注射量为1μL/kg体重，并且注射β-淀粉样蛋白液2小时后，将动物暴露于60±2KPa的低压氧环境中10分钟；
其中，高剂量给药期共计7天，具体操作如下：
第1-6天，每天给动物腹腔注射浓度2mg/ml的硫酸锰溶液，注射量为3mL/kg体重；第7天给脑部注射0.1mg/ml的β-淀粉样蛋白液，注射量为2μL/kg体重，并且注射β-淀粉样蛋白液1小时后，将动物暴露于40±2KPa的低压氧环境中10分钟；
其中，第5周为自然生长期，不做任何给药处理；
动物模型建立期间自由取食饮水。
实施例1中，动物模型建立的作用对象为10周龄的SD成年大鼠，体重为300-350g；β-淀粉样蛋白液的脑部注射位置是大鼠双侧海马区；低压氧环境的氧浓度(体积分数)为21％。
实施例2
一种环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，动物模型建立过程耗时5周，前3周为低剂量给药期，第4周为高剂量给药期；
其中，低剂量给药期以7天为一个循环操作周期，循环3次，每个循环操作周期的操作步骤如下：
第1-6天，每天给动物腹腔注射浓度2mg/ml的硫酸锰溶液，注射量为1.5mL/kg体重；第7天给脑部注射0.1mg/ml的β-淀粉样蛋白液，注射量为1μL/kg体重，并且注射β-淀粉样蛋白液2小时后，将动物暴露于60±2KPa的低压氧环境中20分钟；
其中，高剂量给药期共计7天，具体操作如下：
第1-6天，每天给动物腹腔注射浓度2mg/ml的硫酸锰溶液，注射量为3.5mL/kg体重；第7天给脑部注射0.1mg/ml的β-淀粉样蛋白液，注射量为2.5μL/kg体重，并且注射β-淀粉样蛋白液1小时后，将动物暴露于40±2KPa的低压氧环境中15分钟；
其中，第5周为自然生长期，不做任何给药处理；
动物模型建立期间自由取食饮水。
实施例2中，动物模型建立的作用对象为10周龄的SD成年大鼠，体重为400-450g；β-淀粉样蛋白液的脑部注射位置是大鼠双侧海马区；低压氧环境的氧浓度(体积分数)为21％。
实施例3
一种环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，动物模型建立过程耗时5周，前3周为低剂量给药期，第4周为高剂量给药期；
其中，低剂量给药期以7天为一个循环操作周期，循环3次，每个循环操作周期的操作步骤如下：
第1-6天，每天给动物腹腔注射浓度2mg/ml的硫酸锰溶液，注射量为2mL/kg体重；第7天给脑部注射0.1mg/ml的β-淀粉样蛋白液，注射量为1μL/kg体重，并且注射β-淀粉样蛋白液2小时后，将动物暴露于60±2KPa的低压氧环境中10分钟；
其中，高剂量给药期共计7天，具体操作如下：
第1-6天，每天给动物腹腔注射浓度2mg/ml的硫酸锰溶液，注射量为4mL/kg体重；第7天给脑部注射0.1mg/ml的β-淀粉样蛋白液，注射量为3μL/kg体重，并且注射β-淀粉样蛋白液1小时后，将动物暴露于40±2KPa的低压氧环境中20分钟；
其中，第5周为自然生长期，不做任何给药处理；
动物模型建立期间自由取食饮水。
实施例3中，动物模型建立的作用对象为3日龄的SD新生大鼠，体重为5-10g；β-淀粉样蛋白液的脑部注射位置是大鼠双侧海马区；低压氧环境的氧浓度(体积分数)为21％。
需要说明的是，上述实施例1-3中，低压氧环境在低压氧舱内进行，将大鼠置于密闭且消毒后的低压氧舱内，调节加压舱的进/排气流量，维持氧气浓度21％左右，温度22-25℃；上述实施例1-3中，β-淀粉样蛋白液采用的是Aβ1-42，硫酸锰为一水合硫酸锰。。
我们采用实施例2的方法，选取20只大鼠构建动物模型(模型组)，分别在2周和4周后进行行为学测试，包括：旷场实验、滚轮实验及Morris水迷宫实验；每次行为学测试结束后，随机取3只测定CAI区和海马齿状回闩区神经前体细胞数量。另取20只大鼠，不做任何药物或高压氧处理，自由取食饮水，作为对照组。另取20只大鼠，不做硫酸锰溶液注射处理，其余均同模型组，自由取食饮水，作为模型缺陷组。
一、实验方法
1、大鼠体征记录
观察大鼠的精神、饮食状况，并分别在2周和5周时记录大鼠体重。
2、旷场实验、滚轮实验及水迷宫实验
旷场实验、滚轮实验及Morris水迷宫实验的方法均为常规操作方法，比如参考杨生森，郭若冰，杨维才，等。新生鼠PFOS低剂量慢暴露对成年后神经行为的影响[J]。生态毒理学报，2016，11(2)：307-314。
二、实验结果
1、大鼠体征记录结果
动物模型构建2、5周时，模型组大鼠的精神、饮食状况、模型缺陷组与对照组相比，大鼠无显著差异，无死亡现象，体重(以该组大鼠平均值计)显著减轻(P<0.05)；模型缺陷组的体重稍高于模型组，三个组的体重变化如表1所示。
表1大鼠体重变化
| 模型组 | 对照组 | 模型缺陷组 | |
| 初始体重(g) | 420±15 | 420±12 | 420±12 |
| 2周后体重(g) | 430±20 | 470±15 | 445±8 |
| 5周后体重(g) | 465±18 | 550±21 | 481±13 |
2、旷场实验结果
动物模型构建5周时，分别进行旷场实验，观察各组大鼠在中央格的停留时间、站立次数和总行走距离，结果以该组大鼠平均值计，结果如表2所示，表2的结果表明，模型组的大鼠在中央格停留时间明显延长(P<0.05)，站立次数显著减少(P<0.05)，总行走距离显著缩短(P<0.05)，模型缺陷组中央格的停留时间、站立次数和总行走距离的数值介于模型组和对照组之间。
表2大鼠旷场实验结果
| 模型组 | 对照组 | 模型缺陷组 | |
| 中央格停留时间(s) | 42.4±5.4 | 22.3±3.6 | 36.4±4.4 |
| 站立次数(次) | 25.1±3.0 | 38±2.3 | 29.7±5.6 |
| 总行走距离(m) | 30.8±4.1 | 48.20±6.1 | 35.9±3.8 |
3、滚轮实验结果
动物模型构建2、5周时，记录各组大鼠在转杆上的运动时间，结果以该组大鼠平均值计，滚轮实验结果如表3所示。各组滚轮实验差别不显著。
表3大鼠滚轮实验结果
| 模型组 | 对照组 | 模型缺陷组 | |
| 2周后运动时间(s) | 250±13 | 260±18 | 260±25 |
| 5周后运动时间(s) | 255±22 | 253±10 | 250±11 |
4、Morris水迷宫实验结果
动物模型构建2、5周时，每天每只大鼠从每个象限入水测试1次，连续训练4天，考察空间学习能力，第5天撤去平台，分别记录各组大鼠从如水直至找到原平台的时间(逃逸潜伏期)和目标象限停留时间(原先放置平台的象限)，结果以该组大鼠平均值计，Morris水迷宫实验结果如表4所示。模型组的大鼠在逃逸潜伏期时间明显延长(P<0.05)，目标象限停留时间显著减少(P<0.05)，模型缺陷组中逃逸潜伏期时间、目标象限停留时间介于模型组和对照组之间。
表4大鼠Morris水迷宫实验结果
5、CAI区和海马齿状回闩区神经前体细胞数量测定
动物模型构建4周时，测定各组大鼠CAI区和海马齿状回闩区神经前体细胞数量，结果表明，模型组和模型缺陷组的CAI区神经前体细胞数量比对照组分别减少了40.3％和35.2％，海马齿状回闩区神经前体细胞数量比对照组分别减少了26.0％和21.7％。HE染色观察模型组、对照组和模型缺陷组海马区形态及其他与记忆相关的脑部组织神经元形态，发现模型组和模型对照组的神经元均排列紊乱、轮廓不清晰、有胞浆空泡形成。另外，我们发现模型组大鼠的脑部病变呈弥漫性分布，模形缺陷组有呈弥漫性分布的趋势，但是效果不如模型组。
另外，我们对实施例3组进行了实验，新生鼠期采用实施例3的方法进行处理，之后自然生长，待8周龄时，进行Morris水迷宫实验和CAI区、海马齿状回闩区神经前体细胞数量测定；Morris水迷宫实验结果表明，逃逸潜伏期(s)长达40s，目标象限停留时间(s)仅为45s；海马齿状回闩区神经前体细胞数量测定结果表明，神经元均排列紊乱、轮廓不清晰、有胞浆空泡形成，大鼠的脑部病变呈弥漫性分布。
上述实验结果表明，以低压氧环境、硫酸锰溶液和β-淀粉样蛋白液作为环境污染物，可以建立稳定的记忆损害大鼠模型，这就解决了单纯注射Aβ无法完全模拟弥漫性脑部病变，影响阿尔兹海默病的病例研究的问题。
需要说明的是，本发明权利要求书及说明书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，上述方法可以以任一啮齿类动物作为模型建立对象，由于采用的步骤方法与上述实施例相同，为了防止赘述，本发明的描述了优选的实施例1-3，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，其特征在于，动物模型建立过程耗时5周，前3周低剂量给药期，第4周为高剂量给药期；
其中，低剂量给药期以7天为一个循环操作周期，循环3次，每个循环操作周期的操作步骤如下：
第1-6天，每天给动物腹腔注射环境污染物；第7天给脑部注射0.1mg/ml的β-淀粉样蛋白液，注射量为1μL/kg体重，并且注射β-淀粉样蛋白液2小时后，将动物暴露于60±2KPa的低压氧环境中10-30分钟；
其中，高剂量给药期共计7天，具体操作如下：
第1-6天，每天给动物腹腔注射环境污染物；第7天给脑部注射0.1mg/ml的β-淀粉样蛋白液，注射量为2-3μL/kg体重，并且注射β-淀粉样蛋白液1小时后，将动物暴露于40±2KPa的低压氧环境中10-20分钟；
其中，第5周为自然生长期，不做任何给药处理；
动物模型建立期间自由取食饮水。
2.根据权利要1所述的环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，其特征在于，所述环境污染物为硫酸锰溶液，用法和用量为：低剂量给药期的循环操作周期内，第1-6天，每天给动物腹腔注射浓度2mg/ml的硫酸锰溶液，注射量为1-2mL/kg体重；高剂量给药期内，第1-6天，每天给动物腹腔注射浓度2mg/ml的硫酸锰溶液，注射量为3-4mL/kg体重。
3.根据权利要1所述的环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，其特征在于，动物模型建立的作用对象为10周龄的成年大鼠，体重为300-550g。
4.根据权利要1所述的环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，其特征在于，动物模型建立的作用对象为0-7日龄的新生大鼠，体重为5-10g。
5.根据权利要求3或4所述的环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，其特征在于，β-淀粉样蛋白液的脑部注射位置是大鼠双侧海马区。
6.根据权利要求3或4所述的环境污染物对记忆损害动物模型的建立方法，其特征在于，低压氧环境的氧浓度为21％。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1781019A (zh) * | 2003-03-12 | 2006-05-31 | 萨马里坦药品公司 | 模拟神经系统疾病的动物模型 |
| EP2402449A2 (en) * | 2006-05-01 | 2012-01-04 | Aarhus Universitet | An animal model and a method for producing an animal model |
| CN101601677A (zh) * | 2009-07-03 | 2009-12-16 | 江西中医学院 | 一种抗异质性及多因性老年痴呆药物筛选模型的建立及应用 |
| US20160262361A1 (en) * | 2013-11-05 | 2016-09-15 | INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale | New alzheimer's disease animal model |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ALAN S ET AL.: "Alzheimer type II astrocytic changes following sub-acute exposure to manganese and its prevention by antioxidant treatment", 《NEUROSCIENCE LETTERS》 * |
| TOMÁS R ET AL.: "Increased APLP1 expression and neurodegeneration in the frontal cortex of manganese-exposed non-human primates", 《J NEUROCHEM》 * |
| 白杨等: "阿尔兹海默病动物模型的研究进展", 《实验动物科学》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112243898A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-01-22 | 井冈山大学 | 一种斑马鱼缺血性脑卒中模型、构建方法及用途 |
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