Onderzoeksuitgang van de ziektesyndromen van Alzheimer in combinatie met diermodellen

Abstract De ziekte van Alzheimer (AD)is een veel voorkomende neurodegeneratieve ziekte. Traditionele Chinese geneeskunde is effectief bij de behandeling van AD. De combinatie van ziekte en syndroom met diermodel is de basis en premisse van gerelateerd onderzoek. In dit artikel zijn studies naar niet-transgene AD-diermodellen en AD-ziekte en syndroom gecombineerde diermodellen samengevat. Er werd gevonden dat er acht gemeenschappelijke niet-transgene AD AD-diermodellen zijn, waaronder verouderingstype (natuurlijk verouderingstype, snel verouderingstype, geïnduceerd verouderingstype) en injectie-geïnduceerd schade type (een injectiediermodel, tau-schade type, cholinerge systeemschademodel, neuro-inflammatiemodel en aluminiumvergiftiging inductiemodel). AD -syndromen gecombineerd met diermodellen omvatten nierdeficiëntie/nierdeficiëntie/nierdeficiëntie pulp leeg, slijm trobiditeit blokkerende opening, bloedstasis blokkerende onderpand, slijmstasis in elkaar grijpen, leverdepressie en fluïde vloeistofstagnatiewarmte. In dit artikel worden de voor- en nadelen van elke modelreplicatiemethode beoordeeld om referentie en ondersteuning te bieden voor de toekomstige studie van AD -ziekte en syndroom in combinatie met diermodellen.

Sleutelwoorden de ziekte van Alzheimer; diermodel;combinatie van ziekte en syndroom;Onderzoek voortgang

 

 

 

De ziekte van Alzheimer (AD)is een neurodegeneratieve ziekte die nauw verwant is aan veroudering, gekenmerkt door progressieve cognitieve en geheugenstoornissen [1]. De incidentie van AD neemt toe met de leeftijd. AD is de meest voorkomende oorzaak van dementie, goed voor 60% tot 70% van de gevallen van dementie [2]. Er zijn bijna 15,07 miljoen patiënten met dementie in mijn land, waarvan ongeveer 9,83 miljoen AD -patiënten zijn [3]. De ziekte heeft een verraderlijk begin en wordt gekenmerkt door continue progressie, die de kwaliteit van leven van de patiënt ernstig beïnvloedt en een enorme economische last oplegt voor de familie en de samenleving van de patiënt [4].
Dierexperimenten zijn een belangrijke drijvende kracht voor de ontwikkeling van de geneeskunde en een brug tussen basis- en klinische geneeskunde. Het opzetten van een correct diermodel is een onmisbare experimentele basis en voorwaarde voor het uitvoeren van dierexperimenten. Momenteel zijn de veelgebruikte AD-diermodellen ruwweg verdeeld in vier typen: "verouderingstype, injectie-geïnduceerd type, transgene type en gecombineerd type" [5].

Nieuwe kruiden cistanche supplementen voor de ziekte van anti-Alzheimer (advertentie

Neem nu contact op

Het ziektesyndroom gecombineerde diermodel is een afgeleide product ontwikkeld onder leiding van de combinatie van de ideeën van traditionele Chinese geneeskundedifferentiatie en moderne medische theorieën. De kenmerken van het model zijn dat het dezelfde of vergelijkbare factoren repliceert als menselijke ziekten en syndromen bij dieren, terwijl het simuleren van informatie met betrekking tot "ziekte" en "syndroom". Het is overtuigender dan diermodellen van eenvoudige "ziekte" of eenvoudig "syndroom" [6]. Om het werkingsmechanisme van de traditionele Chinese geneeskunde bij de behandeling van AD te verkennen en de werkzaamheid van de traditionele Chinese geneeskunde te evalueren, is het opzetten van een gestandaardiseerd ziektesyndroom gecombineerd diermodel een belangrijk middel om de modernisering van de traditionele Chinese geneeskunde te bevorderen en is van grote betekenis [7]. Daarom beoordeelt dit artikel systematisch de voorbereidingsmethoden van gemeenschappelijke niet-transgene AD-diermodellen en hun respectieve voor- en nadelen. Op basis hiervan vat het het bestaande AD-ziektesyndroom gecombineerde diermodellen samen en vat ze hun bouwmethoden, evaluatiemodellen, enz. Vat om een ​​referentie te geven voor het onderzoek naar gecombineerde diermodellen met ziektesyndroom en een diermodelbasis biedt voor toekomstig TCM-onderzoek op AD (figuur 1).

 

Figuur 1 Algemeen van AD Niet-transgene diermodel en ziektesyndroom gecombineerd diermodel

 

Tabel 1 Samenvatting van kenmerken van niet-transgene advertentie-diermodellen

 

1.1 Diermodellen van veroudering advertentie

AD is een neurodegeneratieve ziekte die nauw verwant is aan veroudering. Het is van groot belang om een ​​diermodel te construeren dat vergelijkbaar is met veroudering en consistent is met de klinische manifestaties van oudere patiënten om veroudering verder te bestuderen. Momenteel omvatten de gemeenschappelijke verouderings -advertentie -diermodellen drie typen: "Natuurlijk verouderingstype, snel verouderingstype en geïnduceerd verouderingstype".

1.1.1 Natuurlijk verouderingstype

AD is gebruikelijk bij mensen ouder dan 65 jaar [21]. Natuurlijke verouderingsmodellen gebruiken over het algemeen muizen en ratten. De leeftijd van oude muizen is 12 tot 20 maanden, de leeftijd van vroege verouderende ratten is 21 tot 26 maanden [22] en de leeftijd van laat-verouderingsratten is 30 tot 32 maanden [23]. Het natuurlijke verouderingsmodel vertoont een afname van leer- en geheugenvaardigheden, vergezeld van atrofie van hersenneuronen, wat consistent is met de klinische manifestaties van oudere patiënten [5]. In vergelijking met niet-menselijke primaten hebben knaagdierexperimenten een kortere experimentele cyclus, zijn relatief economisch en besparen tijd en moeite [8]. Het nadeel is dat natuurlijk ouder wordende diermodellen niet alle manifestaties van AD kunnen simuleren en tijdens het experiment gevoelig zijn voor de dood. Bijvoorbeeld Lu Xia et al. [9] vond hoog molecuulgewicht tau -eiwit in de grijze stof, witte stof en het ruggenmerg van ratten ouder dan 24 maanden oud. Ze ontdekten ook dat het gehalte aan tau van gemiddeld molecuulgewicht in de grijze stof en de witte stof van deze ratten aanzienlijk hoger was dan die in de volwassen groep, wat een compenserende reactie op het verouderingsproces kan zijn. Gao Lin et al. [10] ontdekte dat het geheugenvermogen van oudere ratten (ouder dan 12 maanden oud) was aangetast en een grote hoeveelheid van een 1-42 werd afgezet in de hippocampus, vergezeld van krimp of verlies van neuronen en infiltratie van gliale cellen.

 

1.1.2 Snel verouderingstype

De versnelde muis versnelde muis (SAM) is afgeleid van inteelt van AKR/J -muizen en is verdeeld in negen substrains. Onder hen is SAMP8 een algemeen erkend verouderingsmodel. Het hersenweefsel bevat een grote hoeveelheid afgezette amyloïde -eiwit (A), wat aangeeft dat het SAMP8 -model kenmerken heeft die vergelijkbaar zijn met de belangrijkste pathologische veranderingen van AD. Daarom is het een relatief volwassen model voor het bestuderen van AD [24] en wordt het vaak gebruikt in de studie van leer- en geheugentekorten en verouderingsgerelateerde mechanismen [25-26]. SAMP8 -muizen vertoonden tekenen van veroudering zoals haarverlies op de leeftijd van 4 maanden. Op de leeftijd van 5 maanden werd een afname van het aantal neuronen, abnormale neurotransmittermetabolisme en zenuwcelatrofie waargenomen bij de muizen. Tegelijkertijd vonden er veranderingen zoals verminderd leren en geheugenvermogen en cognitieve stoornissen plaats. Op de leeftijd van 8 maanden verschenen veranderingen in dendrieten, synapsen en neuronen, die consistent waren met de klinische kenmerken en neuropathologische veranderingen van AD -patiënten. De korte levensduur van de korte levenscyclus, hoge prijs en complexe mechanismen maken het echter ongeschikt voor onderzoek op lange termijn en onderzoeken op één site.
Onderzoek naar het mechanisme [27-28]. Zan Shujie et al. [11] vond dat SAMP8-muizen tekenen van een verminderd ruimtelijk leervermogen en kortetermijngeheugen vertoonden op de leeftijd van 4 maanden, en de expressie van een 1-42 in de hippocampus was aanzienlijk verhoogd. Duan Liqi et al. [29] stelde een snel verouderende muis SAMP8 -model op en ontdekte dat toediening van xixine -aftreksel hun ruimtelijk leren en geheugenvaardigheden verbeterde en de generatie en afzetting van een 1-42 in de hippocampus en colonweefsels verminderde.

 

1.1.3 geïnduceerde veroudering

Het geïnduceerde senescentie is een AD-diermodel waarin metabole aandoeningen worden geïnduceerd door subcutane of intraperitoneale injectie van D-galactose (D-GAL) om veroudering te induceren. Deze modelleringsmethode heeft de voordelen van lage experimentele kosten, stabiele experimentele resultaten, eenvoudige modelleringsmethode, korte modelleringstijd en hoge herhaalbaarheid en is op grote schaal gebruikt door wetenschappers in binnen- en buitenland [30]. Bijvoorbeeld Yu et al. [31] gebruikte een door D-GAL geïnduceerd verouderend rattenmodel en ontdekte dat de ontsnappingslatentie van de modelratten werd verlengd en de tijd die ze in het doelkwadrant bleven, werd verminderd na het testen van Morris Water Maze. Naast de bovengenoemde voordelen, heeft het gebruik van D-GAL om een ​​veroudering van AD-model te construeren nog steeds de nadelen van een lange modelleringscyclus, de dieren zullen zeer waarschijnlijk andere ziekten ontwikkelen of sterven tijdens het modelleren, en er is geen AD-gerelateerde karakteristieke pathologie zoals een afzetting in het hersenweefsel [32]. Daarom wordt het vaak gebruikt om een ​​composietmodel op te zetten en om een ​​AD -diermodel samen met andere inductiemethoden te construeren. Bijvoorbeeld Qu Yan et al. [12] heeft een AD-model vastgesteld door subcutane injectie van D-Gal te combineren met injectie van een 1-42 oligomeren in de hippocampus. De resultaten toonden aan dat de modelmuizen angstachtig gedrag vertoonden en een beperking van het ruimtelijk leergeheugen en het episodische geheugen. Bovendien zijn er ook samengestelde modelleringsmethoden zoals D-GAL gecombineerd met een oligomeren, D-Gal gecombineerd met aluminiumchloride (ALCL3) en D-Gal gecombineerd met natriumnitriet [33], die de beperkingen van een enkel model kunnen overwinnen van een enkel model dat niet alle pathologische manifestaties van AD kan simuleren.

 

1.2 Injectie-geïnduceerd letsel AD-diermodel

De etiologie en pathogenese van AD zijn relatief complex. Op basis van verschillende pathogenese zijn verschillende hypothesen voorgesteld, waaronder de A -hypothese, de abnormale fosforylering van tau -eiwithypothese, de cholinerge hypothese, de inflammatoire schadehypothese en de aluminiumvergiftigingshypothese [34]. Op basis van het volledig begrijpen van de etiologie en pathogenese van AD, is het opzetten van een AD-diermodel dat nauw verwant is aan de ziektehypothese, is van groot belang voor de behandelingsevaluatie en geavanceerd onderzoek naar AD.

 

1.2.1 Een injectiediermodel

De pathogenese van AD is complex en omvat meerdere pathogene factoren, waaronder de A -hypothese een dominante positie inneemt bij de huidige hypothesen [35]. De afzetting van A kan een cascade -reactie veroorzaken, de structurele degeneratie van neuronale netwerken bevorderen, synaptische schade en neuronaal verlies induceren en onomkeerbare neuronale atrofie en neurodegeneratie in de hersenen veroorzaken, wat een belangrijke factor is die AD veroorzaakt [36]. Het A -geïnduceerde AD -diermodel omvat voornamelijk het injecteren van een fragmenten in specifieke hersengebieden van dieren om een ​​afzetting te induceren. Algemeen geïnjecteerde hersengebieden omvatten de hippocampus en laterale ventrikels. Bijvoorbeeld, Zhang Jingfan et al. [13] Repliceerde het AD -rattenmodel door 5 μl van een 1-42 oplossing (10 ug) in de bilaterale hippocampus van de ratten te injecteren. Na replicatie toonden de Morris Water Maze -testresultaten aan dat de ontsnappingslatentie van de modelratten aanzienlijk was verlengd in vergelijking met de blanco groep, en het aantal keren dat het platform werd overgestoken en de tijd die in het platformkwadrant werd doorgebracht, was aanzienlijk verminderd;
Tegelijkertijd onthulde hematoxyline-eosine (HE) kleuring dat het aantal neuronen in de gerepliceerde modelratten werd verminderd en een deel van de celkernen krimpen; Een groot aantal a -positieve cellen werd ook gezien in het CA1 -gebied van de hippocampus. De bovenstaande onderzoeksresultaten suggereren dat injectie van een 1-42 een afzetting, schade aan hippocampale neuronen en verminderd leren en geheugenvaardigheden bij ratten kan veroorzaken. Het door A -geïnduceerde model is een acuut letsel dat snel een AD -pathologisch model kan produceren. Herhaalde injecties zijn vereist om stabiliteit te bereiken. Bovendien kan onjuiste injectie gemakkelijk leiden tot een accumulatie op de injectieplaats, wat resulteert in overmatige lokale concentraties en lokale schade.

 

1.2.2 TAU -eiwitschade

Tau -eiwit, een gehyperfosforyleerde tubuline, speelt een belangrijke rol bij AD -neuronale apoptose. De abnormale fosforyleringshypothese van tau -eiwit stelt dat overfosforyleerd tau -eiwit zijn vermogen om te binden aan microtubuli verliest en zijn oorspronkelijke functie verliest. Overfosforyleerde tau -eiwitaggregaten in cellen in de vorm van dubbele spiraalvormige filamenten, rechte filamenten en verwarde skeletten om intracellulaire neurofibrillaire klitten (NFT's) (NFT's) te vormen, die uiteindelijk leiden tot neuronale degeneratie en dood, waardoor AD vormde [37]. Intracerebrale injectie van tau-eiwit kan NFTS-achtige structuren produceren en de vorming van gerelateerde pathologische kenmerken versnellen in ad-modelmuizen [38-39]. De voor- en nadelen van het injecteren van tau -eiwit om het advertentie -model te repliceren zijn dezelfde als die van het injecteren van a. Bovendien wordt momenteel intracerebrale injectie van fosfatidinezuurremmers zoals Okadaïnezuur momenteel veel gebruikt, wat ook kan leiden tot hyperfosforylering van tau -eiwit. Hyperfosforyleerd tau -eiwit is aanwezig in NFT's in neuronen, wat een belangrijk pathologisch kenmerk van AD is [40]. Deze modelleringsmethode heeft de kenmerken van eenvoudige werking, lage kosten en korte modelleringscyclus [41], maar het model mist amyloïde laesies.
Bijvoorbeeld, Çakır et al. [14] Injecteerde Okadadadadaine in de bilaterale ventrikels van ratten om het AD -model te repliceren. De resultaten toonden aan dat de niveaus van caspase -3, gefosforyleerd-tau- (ser396), a, tumornecrosisfactor- (tnf-) en interleukine -1 (il -1) ​​in de cerebrale cortex en hippocampale ca3-regions van de ratten van het model werden verhoogd. Het Morris Water Maze -experiment toonde aan dat de injectie van Okadaïnezuur het ruimtelijke geheugenvermogen van ratten zou aantasten.

 

1.2.3 Cholinerge systeemschademodel

Het cholinerge systeem is verantwoordelijk voor het reguleren van het leer- en geheugenvaardigheden van het lichaam, en het optreden en de ontwikkeling van AD is nauw verwant aan afwijkingen in dit systeem. Veelgebruikte chemische middelen die het cholinerge systeem beschadigen, omvatten colchicine en scopolamine. Dit model mist de typische pathologische kenmerken van AD en sommige chemische middelen die het cholinerge systeem beschadigen, hebben omkeerbare effecten, wat niet consistent is met de onomkeerbare neurologische schade van AD [42]. Colchicine is een alkaloïde afgeleid van de zaden van de plant colchicum. Intracerebroventriculaire injectie van colchicine kan progressieve geheugenstoornissen en neurodegeneratie bij ratten veroorzaken, wat kenmerkend is voor een sporadisch AD -model [43]. Lakshmisha et al. [15] gebruikte colchicine om het AD -rattenmodel te induceren om de effecten van resveratrol en resveratrol in combinatie met donepezil op de numerieke expressie van microglia en astrocyten in de frontale kwab en hippocampus van modelratten te evalueren. De resultaten toonden aan dat het aantal microglia in AD -modelratten aanzienlijk was verhoogd. Sil et al. [16] ontdekte dat intracerebrale injectie van colchicine cerebrale kan induceren
Neuronale degeneratie van paarden en neuro -inflammatoire respons, en de toename van neuronale degeneratie is consistent met de toename van neuro -inflammatoire respons op dit gebied, wat suggereert dat deze modelrat kan dienen als een sporadisch AD -model.

De cholinerge hypothese is dat cholinerge deficiëntie veroorzaakt door het verlies van cholinerge cellen en de reductie van acetylcholine (ACh) een belangrijke oorzaak is van vroege AD [44-45]. Scopolamine is een M-cholinerge receptorantagonist die de bloed-hersenbarrière kan oversteken om het zenuwcentrum te bereiken en zich te binden aan de M-receptoren in het centrale zenuwstelsel, waardoor de binding van de receptoren wordt geblokkeerd, de functie van het centrale zenuwstelsel remmen, en ulty timely leidinggevenden zoals manifestaties zoals manifesteren zoals manifesteerden zoals manifesteerden zoals het leren van en geheugendisfunctie [{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{beveerder ook remmen [{{{{{{{{{{beveerder ook en de geheugen disfunctie wordt geremd [{{{{{{{{{{{beveerder, het lijken op het leren en een geheugen disfunctie is en de geurspositie wordt geblokkeerd, wordt geblokkeerd en een heugendisfunctie wordt geremd. Scopolamine is een van de meest gebruikte methoden voor het opzetten van AD -modellen. Het kan het leren en geheugen op korte termijn belemmeren, maar het effect ervan is niet-selectief en kan het receptortype niet nauwkeurig identificeren in een specifiek hersengebied. Het mist ook karakteristieke pathologische veranderingen van AD, zoals tau -eiwithyperfosforylering en een afzetting [48]. Yerraguravagari et al. [17] gebruikte scopolamine om een ​​advertentiemodel te repliceren met leer- en geheugenstoornissen en ontdekte dat de leer- en geheugenvaardigheden van de gerepliceerde modelratten significant werden verminderd, de cholinesterase-niveaus aanzienlijk verhoogd en de van de hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF) was verlaagd. Naast de twee chemische middelen die het hierboven genoemde cholinerge systeem beschadigen, hebben enkele onderzoekers de immunotoxine 192- igg-saporine gebruikt om een ​​AD-model van cholinerge systeemschade vast te stellen [49].

 

1.2.4 Neuro -ontstekingsmodel

Momenteel hebben steeds meer studies aangetoond dat neuro -ontsteking ook een cruciale rol speelt bij het optreden en de ontwikkeling van andere degeneratieve ziekten zoals AD [2,50]. Het Neuro -inflammatiemodel van AD is voornamelijk gebaseerd op het celmodel. Microglia en astrocyten zijn belangrijke mediatoren van neuro -ontsteking. De activering en proliferatie van deze twee cellen treden op vóór de vorming van A en NFT's [51]. Het AD -neuro -inflammatiemodel wordt voornamelijk geïnduceerd door lipopolysaccharide (LPS) en streptozocine (STZ). LPS is een klassiek ontstekingsmiddel en een component van de buitencelwand van gram-negatieve bacteriën [52-53]. Als LPS het menselijk lichaam of de hersenen binnenkomt, veroorzaakt het ontsteking en werkt het als een endotoxine, waardoor amyloïde pathologie, tau -pathologie en microgliale activering wordt bevorderd, wat leidt tot neurodegeneratie in AD [54].
Xie et al. [18] heeft een neuro -ontstekingsmodel vastgesteld door intraperitoneale injectie van LPS. De resultaten toonden aan dat de microglia in het hersenweefsel van de modelratten werden geactiveerd en de niveaus van IL -1, TNF- en IL -6 in het hersenweefsel werden verhoogd, wat aangeeft dat het neuro-inflammatiemodel met succes werd gerepliceerd. Spontane activiteit, nieuwe objectherkenning en Morris Water Maze -experimenten toonden aan dat de modelratten leren en geheugenvaardigheden hadden verminderd.
STZ is een nitrosoureu -afgeleide. Lage dosis injectie van STZ kan de homeostase van insulinesignalering in de hersenen verstoren, wat leidt tot energiemetabolismestoornissen, een afzetting in de hersenen, tau-hyperfosforylering [55] en neuro-ontsteking [56], die pathologische veranderingen zijn die vergelijkbaar zijn met sporadische AD. Het kan ook een verminderd leren en geheugenvaardigheden en cognitieve stoornissen veroorzaken [57]. Het AD-model geïnduceerd door intracerebroventriculaire injectie van STZ is aangetoond dat het de niveaus van pro-inflammatoire factoren zoals TNF-, IL -1 en IL -6 in de hersenen verhoogt en nucleaire factor-KB (NF-KB) [59] [59]. Deze modelleringsmethode heeft echter ook tekortkomingen zoals onstabiel modelleringssucces en een hoog sterftecijfer tijdens het modelleren [60]. Gáll et al. [19]
In 2015 werden AD-achtige symptomen geïnduceerd bij Wistar-ratten door intracerebroventriculaire injectie van STZ. De resultaten van open veld, nieuwe objectherkenning en radiale arm doolhof -tests toonden aan dat de modelratten cognitieve gedragsafname vertoonden en een significante toename van het niveau van astrocyten in de hippocampus.

 

1.2.5 Aluminium vergiftiging inductiemodel

De "aluminiumvergiftiginghypothese" is van mening dat aluminium neurotoxisch is en neuronen kan beschadigen na het binnenkomen van de hersenen, terwijl ook de functie van het cholinerge zenuwstelsel en het leren en geheugenvermogen wordt verminderd [61]. Bovendien kan aluminium polymeriseren met een in de hersenen, waardoor een groot aantal zuurstofvrije radicalen wordt geproduceerd, lipideperoxidatie bevordert, wat leidt tot membraanschade van hippocampale neuronen en cognitieve disfunctie veroorzaken [62]. Aluminium vergiftigingsmodellen worden meestal vastgesteld door intracraniële of subcutane injectie van ALCL3 bij ratten. Er zijn ook enkele studies die aluminiumvergiftigingsmodellen simuleren door orale toediening van ALCL3. Dit model is eenvoudig te maken, goedkoop, heeft een hoog slagingspercentage en een laag sterftecijfer. Het is ook van grote waarde bij het identificeren van vroege diagnostische markers voor AD en het verder formuleren van strategieën om AD te voorkomen en te behandelen. Het aluminium vergiftigingsmodel kan echter slechts één AD -pathologisch kenmerk vertonen en moet meestal worden gecombineerd met andere modelleringsmethoden om de vorming van AD -pathologie te versnellen. Cheng Houzhi et al. Bijvoorbeeld. [20] Ratten gevoed met ALCL3 gedurende 3 opeenvolgende maanden. De resultaten van het Morris Water Maze -navigatie -experiment toonden aan dat de modelratten een slecht bewegingstraject hadden en van het platform afwijken, wat aangeeft dat het chronische aluminiumvergiftiging diermodel een toxisch effect op het lichaam heeft en symptomen kan veroorzaken zoals verminderd leren en geheugenfunctie en cognitieve disfunctie.