Animal Model of Parkinson’s disease 帕金森病動物模型建立之：

Rotenone 魚藤酮（魚藤精）

搜索關鍵詞：

Parkinson’s disease (PD) 帕金森??；Mitochondrial Electron Transport Chain Inhibitor 線粒體呼吸鏈抑制劑；Complex I 呼吸鏈復合物I；Pesticide 殺蟲劑；Rotenone 魚藤酮；CAS：83-79-4；

帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）病理特征：

帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）是僅次于阿爾茨海默病之后，第二大常見的慢性神經衰退疾病。

PD的主要病理特征有：中腦黑質致密區（SNc）多巴胺能神經元變性死亡，紋狀體多巴胺（dopamine，DA）含量顯著減少，黑質殘存神經元胞質內出現嗜酸性包涵體，也稱路易小體（Lewy bodies）。從作用機制角度來看，多巴胺能神經元的死亡與線粒體功能障礙、氧化應激、神經炎癥、不完全的自吞噬或蛋白酶體蛋白解等密切相關。除多巴胺能受體外，PD還對中樞神經系統許多其它區域的功能造成影響，比如迷走神經背核、麥納爾底核的膽堿能神經元、藍斑的去甲腎上腺素能神經元和下丘腦?？偠灾?，這些黑質紋狀體外區域可能表達出大量的非運動癥狀，包括：睡眠障礙、抑郁、認知損傷、嗅覺喪失、便秘、大小便失禁和自主神經功能障礙。

帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）模型建立：

建立PD的動物模型分為兩類：遺傳性（genetic）和神經毒性（neurotoxic）動物模型。

常見的神經毒性PD動物模型建立方法有：1）6-羥基多巴胺（6-Hydroxydopamine，6-OHDA）；2）1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶（1- methyl -4- phenyl -1,2,3,6-tetrahydro pyridine，MPTP）；3）百草枯（paraquat）；4）魚藤酮（Rotenone）；

其他不常見的黑質紋狀體神經毒性模型建立方法有：1）利血平（Reserpine）；2）α-甲基對位酪氨酸(α-methylparatyrosine)；3）安非他命（amphetamine）；4）異喹啉衍生物；5）脂多糖（Lipopolysaccharides，LPS )。

魚藤酮對帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）的誘導效應：

誘導機制：魚藤酮具極強的脂溶性，能快速穿透血腦屏障進入細胞，不需要特定的轉運體。魚藤酮產生神經毒性的機制主要依賴于其強效的線粒體轉運復合物I的抑制活性。

誘導病征：當使用慢性低劑量方案誘導PD模型【文獻1】，產生選擇性的黑質紋狀體神經衰退和α-突觸核蛋白陽性的細胞質小體特征。

魚藤酮誘導方法的應用前景：1）大腦中具廣泛的復合物I抑制性，黑質紋狀體通路（nigrostriatal pathway）出現選擇性神經衰退，從而了解到黑質多巴胺能神經元本質上易受攻擊；2）PD模型細胞死亡病理性機制與復合物I抑制的關聯系認知加強；3）慢性低劑量神經毒性方案用來誘導路易斯體很是必要；4）魚藤酮模型的成功建立，使科研工作者更好認識到環境源藥物在偶發性PD發生中發揮的作用。

文獻1：Betarbet R, et al. Chronic systemic pesticide exposure reproduces features of Parkinson's disease. Nat Neurosci. 2000 Dec;3(12):1301-6.

PD模型建立方法（魚藤酮）：

1. 文獻來源：Betarbet R, et al. Chronic systemic pesticide exposure reproduces features of Parkinson's disease. Nat Neurosci. 2000 Dec;3(12):1301-6.

目的：建立一種精確的體內PD動物模型，能產生進行性、選擇性的黑質紋狀體多巴胺能神經衰退和路易斯體，以研究系統性復合物I缺陷的關聯系，并解釋魚藤酮在PD疾病發展中潛在作用。

方法：以雄性Sprague Dawley和Lewis rats (300?350 g; approximately 2 months old) 為研究對象，將溶于等體積DMSO：PEG的魚藤酮裝入植入式膠囊滲透壓泵（Alzet osmotic mini pumps，models 2ML4 or 2ML1），對照小鼠只給溶劑DMSO：PEG（1:1）。按照2.5-2.75mg/kg/day的劑量持續性給藥1-5周，分別用銀染法（byFD Neurosilver kit）和熒光探針Fluoro-Jade B來檢測神經末梢衰退性狀況，以及黑質紋狀體多巴胺能神經元細胞體形成情況。

圖片描述：Degeneration of nerve terminals and cell bodies of nigrostriatal dopaminergic neurons in perfusion-fixed brain sections. Sections were taken from rats that received 2.5?2.75 mg/kg per day rotenone for 1?5 weeks. (a, b) Silver staining in the striatum. (a) In a rat with a partial lesion (2.5 mg/kg per day for 7 days), silver deposits (gray material denoted by red arrows) were restricted to focal regions devoid of TH-immunoreactivity (brown reaction product). Silver grains and deposits indicate the presence of degenerating nerve terminals. Unaffected striatal regions and cortex lacked silver grains. ctx, cortex. Scale bar, 1 mm. (b) In a rat with an almost complete lesion (2.5 mg/kg per day for 33 days), there was widespread silver staining throughout the striatum (red arrows). Scale bar, 200μm. (c?f) Silver staining in substantia nigra. (c) In vehicle-infused rats, silver deposits were never seen in cell bodies or processes. (d, e) Nigral neurons containing silver grains were present, along with normal cells, in rotenone-treated animals with partial denervation of striatum. Arrowheads indicate presence of silver grains in dendrites. (f) Silver grains were present throughout cell bodies and dendrites of degenerating nigral neurons in rats with near complete denervation of striatum. Scale bar, 10μm. (g, h) Fluoro-Jade B histochemistry in substantia nigra. (g) In vehicle-infused rats, no Fluoro-Jade B positive neurons were detected. (h) In rotenone-treated rats, numerous Fluoro-Jade B positive neurons (white arrows) were seen in substantia nigra. Scale bar, 30μm.

2. 文獻來源：Cannon JR, et al. A highly reproducible rotenone model of Parkinson's disease. Neurobiol Dis. 2009 May; 34(2):279-90.

目的：開發和鑒定一種重復性、連續性的魚藤酮誘導的PD動物模型。通過組織學、神經化學和行為特征三個方面來鑒定模型的成功與否。

方法：魚藤酮先溶于100%DMSO配制成50×儲存液，稀釋于中鏈的甘油三酯，Miglyol 812 N中，使得最終濃度為2.75或3.0 mg/ml魚藤酮，溶劑為98% Miglyol 812 N+2% DMSO，漩渦混勻得到穩定的乳劑（emulsion）。一周新鮮制備2-3次，裝入棕色安剖瓶，避光保存。按照1ml/kg的體積給藥，或者給溶劑對照。

魚藤酮的基本特性：

1）CAS NO：83-79-42）化學名：(2R,6aS,12aS)-1,2,12,12a-Tetrahydro-8,9-dimethoxy-2-(1-methylethenyl)-[1]benzopyrano[3,4-b] furo [2,3-h][1]benzopyran-6(6aH)-one

3）同義名：Nicouline; Tubatoxin; NSC 8505; NSC 26258;

4）分子式：C23H22O6

5）分子量：394.4

6）純度：≥99%

7）外觀：白色至淺黃色粉末

8）溶解性：溶于乙醇（5 mM），DMSO（100 mM）

9）化學結構圖：

產品信息：更大包裝或產品技術問題，請來電/在線咨詢，電話：021-54736159 。網站：www.worley-valve.com.cn。

注意事項

為了您的安全和健康，請穿實驗服并戴一次性手套操作。

本品僅用作科研研究用，不可用在人身上，不可當成商業化的殺蟲劑、殺魚藥來使用。

— —Written/Edited by V. Shallan【版權歸MKBio懋康所有】

上海懋康生物科技有限公司是一家涉足于生命科學和生物技術領域研究的試劑、儀器和實驗室消耗品與實驗服務工作，主要從事細胞生物學、植物學、分子生物學、免疫學、生物化學、蛋白組學。生物制藥與診斷試劑研發生產等領域。 本公司秉承“以人為本，以誠為信、合同守信”的經營理念。堅持"品質保障"的原則為廣大客戶提供優質產品。