时间:2020-03-17浏览次数:3387
抑郁症的动物模型是研究其病理机制和药物研发的重要工具。不同的造模方法模拟了抑郁症的不同病因和表型,涉及多种分子机制和信号通路。
1. 慢性不可预知温和应激模型(CUMS)
造模方法:通过随机施加多种轻度应激源(如禁食、昼夜颠倒、潮湿垫料、社交隔离等)持续数周,模拟人类长期压力环境。
机制通路:
HPA轴失调:慢性应激激活下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴),导致皮质酮(CORT)升高,抑制海马神经元再生。
BDNF-TrkB通路抑制:应激降低脑源性神经营养因子(BDNF)及其受体TrkB的表达,损害神经可塑性。
炎症通路激活:慢性应激上调促炎因子(IL-6、TNF-α)和NF-κB信号通路。
关键蛋白:
CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)、ACTH(促肾上腺皮质激素)、GR(糖皮质激素受体)。
BDNF、TrkB、p75NTR(神经营养因子受体)。
NF-κB、IL-6、TNF-α。
临床研究关联:
抑郁症患者血浆皮质醇升高,海马体积缩小,与HPA轴过度激活一致。
抗抑郁药(如SSRIs)可通过上调BDNF改善症状,临床研究显示BDNF水平与治疗反应正相关。
炎症标志物(如CRP、IL-6)在部分患者中升高,提示抗炎治疗潜力(如使用COX-2抑制剂)。
2. 社交挫败应激模型(SDS)
造模方法:让实验动物反复遭受优势同类的攻击和社交排斥,诱导抑郁样行为。
机制通路:
奖赏环路异常:伏隔核(NAc)多巴胺(DA)信号减弱,前额叶皮层(PFC)-边缘系统连接异常。
表观遗传修饰:组蛋白去乙酰化酶(HDAC)活性改变影响基因表达(如BDNF)。
小胶质细胞激活:中枢炎症反应通过TLR4/MyD88通路加剧神经损伤。
关键蛋白:
DA受体(D1R、D2R)、DAT(多巴胺转运体)。
HDAC5、MeCP2(表观调控因子)。
TLR4、MyD88、IL-1β。
临床研究关联:
社交回避和快感缺失是抑郁症核心症状,与DA系统功能障碍相关。
表观遗传药物(如HDAC抑制剂)在临床试验中探索性应用。
抗炎药物(如米诺环素)在难治性抑郁症中显示部分疗效。
3. 药物诱导模型(如利血平或皮质酮)
造模方法:
利血平模型:注射利血平耗竭单胺类递质(5-HT、NE、DA),诱导运动不能和体温下降。
皮质酮模型:长期高剂量皮质酮注射模拟HPA轴亢进。
机制通路:
单胺耗竭:利血平抑制囊泡单胺转运体(VMAT),导致突触递质耗竭。
糖皮质激素受体(GR)抵抗:皮质酮通过负反馈抑制GR,损害海马神经发生。
关键蛋白:
VMAT2、SERT(5-HT转运体)、NET(NE转运体)。
GR、FKBP5(GR伴侣蛋白)、SGK1(糖皮质激素调节激酶)。
临床研究关联:
单胺假说推动SSRIs、SNRIs的研发,临床验证其疗效。
GR功能异常与抗抑郁治疗抵抗相关,FKBP5基因多态性影响药物反应。
4. 基因编辑模型(如5-HTT或BDNF敲除)
造模方法:
5-HTT KO小鼠:敲除5-羟色胺转运体基因,模拟人类5-HTTLPR短等位基因携带者。
BDNF条件性敲除:特定脑区(如海马、前额叶)BDNF表达缺失。
机制通路:
5-HT信号紊乱:5-HTT缺失导致突触间隙5-HT水平异常,影响突触可塑性。
神经营养缺陷:BDNF缺乏导致神经元萎缩和突触连接减少。
关键蛋白:
SERT、5-HT受体(如5-HT1A、5-HT2A)。
BDNF、TrkB、CREB(转录调控因子)。
临床研究关联:
5-HTTLPR多态性与抑郁易感性及SSRIs疗效相关(如STAR*D研究)。
血清BDNF水平作为抑郁症生物标志物,电休克治疗(ECT)可显著提升BDNF。
5. 嗅球切除模型(OBX)
造模方法:手术切除嗅球,引发边缘系统代偿性异常。
机制通路:
5-HT/NE系统失调:前脑5-HT和NE含量下降,海马神经发生减少。
胆碱能系统亢进:乙酰胆碱(ACh)释放增加,加剧焦虑样行为。
关键蛋白:
TPH2(5-HT合成限速酶)、MAO(单胺氧化酶)。
ChAT(胆碱乙酰转移酶)、AChE(乙酰胆碱酯酶)。
临床研究关联:
抗胆碱能药物(如阿米替林)的疗效支持胆碱能假说。
该模型对SSRIs敏感,常用于药物筛选。
模型比较:
CUMS/SDS:适合研究环境应激与神经可塑性。
药物模型:快速验证单胺类药物疗效。
基因模型:揭示遗传易感性和表观遗传机制。
局限性:
动物无法完全模拟人类情感体验(如自杀意念)。
种属差异(如啮齿类与人类HPA轴反应不同)。
转化医学:
多模型联合使用可提高机制研究的全面性。
结合生物标志物(如BDNF、炎症因子)和神经影像技术(fMRI)推动个体化治疗。
通过整合动物模型与临床研究,可深化对抑郁症异质性的理解,并为新型治疗靶点(如抗炎、神经营养、表观遗传调控)提供依据。
需确认的信息
1. 模型种属(大鼠还是小鼠或是其他种属)
2. 动物体重有无要求,年龄有无要求
3. 雌雄有无要求
4. 模型构建具体方案
5. 取材要求(采血、取组织样本)
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