靠谱的动物模型越来越多，那么做出来的实验才会更靠谱，实验方法才会越来越安全。

常见的PD模型

大鼠、小鼠、猴等动物较常用来制作PD动物模型。在制作化学损伤的PD动物模型时，不同动物对药物的敏感性不同。其中，大鼠对6羟多巴胺（6-OHDA）敏感，而对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（MPTP）不敏感，较少用来制备MPTP的PD模型。灵长类动物对MPTP敏感，小鼠介于上述二者之间。

因此，制作MPTP模型常选择猴和小鼠。接受MPTP处理的灵长类动物能产生明显的类似PD患者的行为反应，且反应持久且不可逆，病理变化、生化改变也与PD患者非常相似。它是一种最为理想的PD动物模型。

缺点是灵长类动物来源紧张，价格昂贵，限制了其应用。国外已经利用MPTP在猴和小鼠身上建立了较为理想的PD模型，制备通常采用皮下、静脉、腹腔注射和肌肉给药，具有方法可靠且重复性较好。但是其危险性较高，对于试验人员和试验条件有着严格的要求。

MPTP——理想的造模剂

1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（MPTP）是一种人工合成的海洛因中间产物，1982年美国一青年服用了被MPTP污染的药品后，出现了类似PD的症状，尸检页证实有黑质的损伤。MPTP呈高度脂溶性，易透过血脑屏障，进入脑内后在单胺氧化酶B（MAO-B）的作用下，转化为甲基－苯基吡啶离子（MPP+ ），而MPP+具有强大的毒性作用。

其化学结构与DA相似，被DA能神经元主动摄取后，会导致1.抑制线粒体复合物Ⅰ活性，阻断线粒体氧化呼吸链，引起ATP的耗竭；2. 氧自由基生成增加和自由基清除剂谷胱苷肽含量的减少；3. 一氧化氮合酶（NOS）活性增加，使细胞内一氧化氮（NO）含量增加等结果，进而导致DA能神经元变性、死亡。

利用MPTP制作的灵长类PD模型，在症状、生化、病理及药物治疗反应（包括不良反应）方面均与人类PD相似且稳定，此模型优于6-OHDA模型，是研究PD最普遍使用的模型。但该动物来源少、费用高、管理不便；如为双侧损伤模型，因进食饮水困难，需用抗PD药物维持其存活等影响了其广泛应用。因此，利用近年来热门的斑马鱼模型进行尝试和模型优化便十分有意义。

MPTP与斑马鱼的碰撞会怎样？

斑马鱼是一类被广泛用于发育生物学的模式生物，通过该生物体也有了许多关于脊椎动物发育的重要发现。斑马鱼作为实验动物有很多有利的属性：胚胎小而透明、成鱼便宜并易于维持、发育迅速并且大量繁殖。

此外，操纵斑马鱼基因相对容易且有各种方法，包括逆向和正向遗传学以及物理、化学和药理干预等。斑马鱼是脊椎动物，因此在许多方面类似于其他脊椎动物，其中包括人类，这就使斑马鱼模拟几种人类疾病成为了可能。

然而，在从人类疾病的斑马鱼模型中得出结论之前，需要经过仔细验证，并且建模表型中基本功能的相似性和差异必须首先被确定。

斑马鱼成鱼模型有效性验证

斑马鱼是脊椎动物，在许多方面如骨形成和神经发生等都与其他脊椎动物相似，也包括人类。于是，可以使用斑马鱼来研究几种神经变性疾病，如癫痫、PD和慢性轻度应激抑郁模型。将成年斑马鱼暴露于MPTP后，会表现出明显的行为改变，具体表现为运动活动降低。

转基因斑马鱼品系ETvmat2:GFP显示，MPTP治疗后室旁和下丘脑区后结节和非酪氨酸羟化酶阳性神经元显著减少。用MPTP处理转基因品系ETvmat2:GFP斑马鱼后出现的DA神经变性和运动功能障碍在牡丹皮质中的丹皮酚处理后得到缓解，呈剂量依赖性。

近期，一篇题为“1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridineinduced Parkinson’s disease in zebrafish”于2016年11月发表在《Proteomics》杂志（影响因子4.1）上，主要研究了由MPTP诱导的成年野生斑马鱼PD模型中的神经系统，包括行为、遗传组学和蛋白质组学。

结果：1. 由MPTP诱导的斑马鱼PD模型表现出明显的行为变化，包括无规则游动的显著减少和停滞行为的增加（上表）；2. CHCHD2，EEF2B，LRRK2，PARK7，PARK2，POLG，SNCGB和SYNB等基因被检测到在PD斑马鱼的转录水平上有差异调节。3.通过定量蛋白质组学分析方法检测到帕金森的73种蛋白质，在斑马鱼的神经系统中有差异表达（下表）4. 蛋白质如NEFL，MUNC13-1，NAV2和GAPVD1等能在斑马鱼脑内下调PD表型，而这些蛋白和神经途径相关联。

▲斑马鱼脑部蛋白表达（部分）

结论：这种基于斑马鱼的PD模型可以用作筛选PD前瞻性药物分子的潜在模型系统。

斑马鱼幼鱼模型新发现

选择MPTP诱导的PD模型进行验证，是因为其广泛用于其他动物物种并被认为具有高效性。类似地，随着接触MPTP后间脑DA细胞数量的减少，斑马鱼胚胎也显示出发育、行为和DA敏感性，并且在用deprenyl治疗时被逆转。

由于斑马鱼幼鱼的透明性和高通量性，比斑马鱼成鱼模型往往更具有优势。斑马鱼幼鱼PD模型自2010年开始完善，已证明其有效性，这里不多加详述。今天我们要介绍的另一篇文章就是应用该模型对环境毒物二硫代氨基甲酸盐 (DTC)进行了验证，并证实其有助于神经变性疾病如PD的发病。

▲斑马鱼神经荧光照片

该文章于2016年11月发表于《EnvironmentalHealth Perspectives》杂志（影响因子8.4）上，文章标题“Neurotoxicity of the Parkinson Disease-Associated Pesticide Ziram IsSynuclein-Dependent in Zebrafish Embryos”。

【杭州环特生物】中国首家斑马鱼生物技术服务公司（CRO），面向医药、化工、食品、环境等领域，提供药物研发、安全性评价、毒理学研究和生物医学研究等专业服务。