Kemajuan Penelitian Sindrom Penyakit Alzheimer dikombinasikan dengan model hewan
Feb 11, 2025
Abstrak Penyakit Alzheimer (AD)adalah penyakit neurodegeneratif yang umum. Pengobatan tradisional Tiongkok efektif dalam mengobati AD. Kombinasi penyakit dan sindrom dengan model hewan adalah dasar dan premis dari penelitian terkait. Dalam makalah ini, penelitian tentang model hewan AD non-transgenik dan penyakit AD dan model hewan gabungan sindrom dirangkum. Ditemukan bahwa, ada delapan model hewan AD non-transgenik yang umum, termasuk tipe penuaan (tipe penuaan alami, jenis penuaan yang cepat, jenis penuaan yang diinduksi) dan jenis kerusakan yang diinduksi injeksi (model hewan injeksi, jenis kerusakan tau, model kerusakan sistem kolinergik, model peradangan saraf, dan model induksi keracunan aluminium). Sindrom AD yang dikombinasikan dengan model hewan termasuk defisiensi ginjal/defisiensi ginjal/defisiensi ginjal bubur kosong, kelembaban kekeruhan dahak, orifice stasis blood stasis yang menghalangi, interlocking stasis stasis, depresi hati dan panas stagnasi fluid. Dalam makalah ini, kelebihan dan kekurangan dari setiap metode replikasi model ditinjau, untuk memberikan referensi dan dukungan untuk studi di masa depan penyakit AD dan sindrom yang dikombinasikan dengan model hewan.
Kata kunci penyakit Alzheimer; model hewan;kombinasi penyakit dan sindrom;Kemajuan Penelitian
Penyakit Alzheimer (AD)adalah penyakit neurodegeneratif yang terkait erat dengan penuaan, ditandai dengan gangguan kognitif dan memori progresif [1]. Insiden AD meningkat seiring bertambahnya usia. AD adalah penyebab paling umum dari demensia, menyumbang 60% hingga 70% dari kasus demensia [2]. Ada hampir 15,07 juta pasien dengan demensia di negara saya, di mana sekitar 9,83 juta adalah pasien AD [3]. Penyakit ini memiliki onset berbahaya dan ditandai dengan perkembangan berkelanjutan, yang secara serius mempengaruhi kualitas hidup pasien dan memaksakan beban ekonomi yang sangat besar pada keluarga dan masyarakat pasien [4].
Eksperimen hewan adalah kekuatan pendorong penting untuk pengembangan kedokteran dan jembatan antara kedokteran dasar dan klinis. Membangun model hewan yang benar adalah dasar eksperimental yang sangat diperlukan dan prasyarat untuk melakukan percobaan hewan. Saat ini, model hewan AD yang umum digunakan secara kasar dibagi menjadi empat jenis: "Jenis penuaan, jenis yang diinduksi injeksi, tipe transgenik, dan jenis kombinasi" [5].
Suplemen Cistanche Herbal Baru untuk Penyakit Anti-Alzheimer (AD
Model hewan gabungan penyakit-syndrome adalah produk turunan yang dikembangkan di bawah bimbingan kombinasi ide-ide diferensiasi obat tradisional Tiongkok dan teori medis modern. Karakteristik model adalah bahwa ia mereplikasi faktor yang sama atau serupa dengan penyakit dan sindrom manusia pada hewan, sambil mensimulasikan informasi yang terkait dengan "penyakit" dan "sindrom". Ini lebih meyakinkan daripada model hewan "penyakit" sederhana atau "sindrom" sederhana [6]. Untuk mengeksplorasi lebih lanjut mekanisme aksi pengobatan tradisional Tiongkok dalam pengobatan AD dan mengevaluasi kemanjuran pengobatan tradisional Tiongkok, menetapkan model hewan gabungan penyakit-sindrom standar adalah cara penting untuk mempromosikan modernisasi pengobatan tradisional Tiongkok dan sangat penting [7]. Oleh karena itu, artikel ini secara sistematis meninjau metode persiapan model hewan AD non-transgenik umum dan keuntungan dan kerugian masing-masing. Atas dasar ini, ini merangkum model hewan gabungan penyakit-Syndrome yang ada, dan merangkum metode konstruksi mereka, model evaluasi, dll., Untuk memberikan referensi untuk penelitian tentang model hewan gabungan penyakit dan memberikan model hewan untuk penelitian TCM di masa depan pada AD (Gambar 1).
Gambar 1 Jenderal Model Hewan Non-Transgenik AD dan Model Hewan Gabungan Penyakit-Syndrome
Table1 Ringkasan Karakteristik Model Hewan AD non-transgenik
1.1 Model Hewan Iklan Penuaan
AD adalah penyakit neurodegeneratif yang terkait erat dengan penuaan. Sangat penting untuk membangun model hewan yang mirip dengan penuaan dan konsisten dengan manifestasi klinis pasien usia lanjut untuk mempelajari penuaan lebih lanjut. Saat ini, model hewan iklan penuaan umum mencakup tiga jenis: "Jenis penuaan alami, tipe penuaan yang cepat dan jenis penuaan yang diinduksi".
1.1.1 Jenis Penuaan Alami
AD adalah umum pada orang di atas 65 tahun [21]. Model penuaan alami umumnya menggunakan tikus dan tikus. Usia tikus yang berusia 12 hingga 20 bulan, usia tikus penuaan awal adalah 21 hingga 26 bulan [22], dan usia tikus penuaan akhir adalah 30 hingga 32 bulan [23]. Model penuaan alami menunjukkan penurunan kemampuan belajar dan memori, disertai dengan atrofi neuron otak, yang konsisten dengan manifestasi klinis pasien usia lanjut [5]. Dibandingkan dengan primata non-manusia, eksperimen hewan pengerat memiliki siklus eksperimental yang lebih pendek, relatif ekonomis, dan menghemat waktu dan upaya [8]. Kerugiannya adalah bahwa model hewan yang menua secara alami tidak dapat mensimulasikan semua manifestasi AD dan cenderung mati selama percobaan. Misalnya, Lu Xia et al. [9] menemukan protein tau dengan berat molekul tinggi dalam materi abu -abu, materi putih dan sumsum tulang belakang tikus lebih dari 24 bulan. Mereka juga menemukan bahwa kandungan tau berat molekul menengah dalam materi abu -abu dan materi putih tikus -tikus ini secara signifikan lebih tinggi daripada pada kelompok dewasa, yang mungkin merupakan respons kompensasi terhadap proses penuaan. Gao Lin et al. [10] menemukan bahwa kemampuan memori tikus lansia (lebih dari 12 bulan) terganggu, dan sejumlah besar 1-42 diendapkan dalam hippocampus, disertai dengan penyusutan atau hilangnya neuron dan infiltrasi sel glial.
1.1.2 Jenis Penuaan Cepat
Penuaan yang dipercepat tikus (SAM) berasal dari perkawinan sedarah tikus AKR/J dan dibagi menjadi sembilan substrain. Di antara mereka, Samp8 adalah model penuaan yang diakui secara luas. Jaringan otaknya mengandung sejumlah besar amiloid -protein (A), menunjukkan bahwa model SAMP8 memiliki karakteristik yang mirip dengan perubahan patologis utama AD. Oleh karena itu, ini adalah model yang relatif matang untuk mempelajari AD [24] dan sering digunakan dalam studi tentang pembelajaran dan defisit memori dan mekanisme terkait penuaan [25-26]. Tikus Samp8 menunjukkan tanda -tanda penuaan seperti kerontokan rambut pada usia 4 bulan. Pada usia 5 bulan, penurunan jumlah neuron, metabolisme neurotransmitter abnormal, dan atrofi sel saraf diamati pada tikus. Pada saat yang sama, perubahan seperti penurunan pembelajaran dan kemampuan memori dan gangguan kognitif terjadi. Pada usia 8 bulan, perubahan dendrit, sinapsis, dan neuron muncul, yang konsisten dengan karakteristik klinis dan perubahan neuropatologis pasien AD. Namun, siklus hidupnya yang singkat, harga tinggi, dan mekanisme kompleks yang terlibat membuatnya tidak cocok untuk penelitian jangka panjang dan studi situs tunggal.
Penelitian tentang mekanisme [27-28]. Zan Shujie et al. [11] menemukan bahwa tikus Samp8 menunjukkan tanda-tanda gangguan kemampuan belajar spasial dan memori jangka pendek pada usia 4 bulan, dan ekspresi 1-42 di hippocampus meningkat secara signifikan. Duan Liqi et al. [29] membentuk model SAMP8 tikus penuaan yang cepat dan menemukan bahwa pemberian rebusan xixin meningkatkan pembelajaran spasial dan kemampuan memori mereka dan mengurangi generasi dan deposisi 1-42 dalam jaringan hippocampus dan usus besar.
1.1.3 Penuaan yang diinduksi
Jenis penuaan yang diinduksi adalah model hewan AD di mana gangguan metabolisme diinduksi oleh injeksi subkutan atau intraperitoneal dari D-galactose (D-GAL) untuk menginduksi penuaan. Metode pemodelan ini memiliki keunggulan biaya eksperimental yang rendah, hasil eksperimen yang stabil, metode pemodelan sederhana, waktu pemodelan singkat, dan pengulangan tinggi, dan telah banyak digunakan oleh para sarjana di rumah dan di luar negeri [30]. Misalnya, Yu et al. [31] menggunakan model tikus penuaan yang diinduksi D-GAL dan menemukan bahwa latensi pelarian tikus model diperpanjang dan waktu mereka tinggal di kuadran target berkurang setelah pengujian labirin air Morris. Selain keunggulan di atas, penggunaan D-Gal untuk membangun model AD yang menua masih memiliki kelemahan dari siklus pemodelan yang panjang, hewan sangat mungkin untuk mengembangkan penyakit lain atau mati selama pemodelan, dan tidak ada patologi karakteristik terkait AD seperti deposisi pada jaringan otak [32]. Oleh karena itu, sering digunakan untuk membangun model gabungan dan untuk membangun model hewan AD bersama dengan metode induksi lainnya. Misalnya, Qu Yan et al. [12] menetapkan model AD dengan menggabungkan injeksi d-gal subkutan dengan injeksi oligomer 1-42 ke dalam hippocampus. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tikus model menunjukkan perilaku seperti kecemasan dan gangguan memori pembelajaran spasial dan memori episodik. Selain itu, ada juga metode pemodelan komposit seperti D-Gal yang dikombinasikan dengan oligomer, D-Gal yang dikombinasikan dengan aluminium klorida (ALCL3), dan D-Gal dikombinasikan dengan natrium nitrit [33], yang dapat mengatasi keterbatasan model tunggal yang tidak dapat mensimulasikan semua manifestasi patologis AD.
1.2 Model hewan iklan cedera yang diinduksi injeksi
Etiologi dan patogenesis AD relatif kompleks. Berdasarkan patogenesis yang berbeda, beberapa hipotesis telah diusulkan, termasuk hipotesis A, fosforilasi abnormal hipotesis protein tau, hipotesis kolinergik, hipotesis kerusakan inflamasi, dan hipotesis keracunan aluminium [34]. Atas dasar pemahaman sepenuhnya etiologi dan patogenesis AD, membangun model hewan AD yang terkait erat dengan hipotesis penyakit sangat penting untuk evaluasi pengobatan dan penelitian mutakhir AD.
1.2.1 Model hewan injeksi
Patogenesis AD adalah kompleks dan melibatkan beberapa faktor patogenik, di antaranya hipotesis menempati posisi dominan di antara hipotesis saat ini [35]. Deposisi A dapat memicu reaksi kaskade, meningkatkan degenerasi struktural jaringan neuron, menginduksi kerusakan sinaptik dan kehilangan neuron, dan menyebabkan atrofi neuron yang tidak dapat diubah dan neurodegenerasi di otak, yang merupakan faktor kunci yang menyebabkan AD [36]. Model hewan AD yang diinduksi A terutama melibatkan menyuntikkan fragmen ke daerah otak tertentu dari hewan untuk menginduksi deposisi. Daerah otak yang umum disuntikkan termasuk hippocampus dan ventrikel lateral. Misalnya, Zhang Jingfan et al. [13] mereplikasi model tikus AD dengan menyuntikkan 5 μl dari solusi 1-42 (10 ug) ke dalam hippocampus bilateral tikus. Setelah replikasi, hasil uji labirin air Morris menunjukkan bahwa latensi keluar dari tikus model secara signifikan diperpanjang dibandingkan dengan kelompok kosong, dan berapa kali platform dilintasi dan waktu yang dihabiskan di kuadran platform berkurang secara signifikan;
Pada saat yang sama, pewarnaan hematoxylin-eosin (HE) mengungkapkan bahwa jumlah neuron pada tikus model yang direplikasi berkurang, dan beberapa inti sel menunjukkan penyusutan; Sejumlah besar sel positif juga terlihat di daerah CA1 dari hippocampus. Hasil penelitian di atas menunjukkan bahwa injeksi 1-42 dapat menyebabkan deposisi, kerusakan neuron hippocampal, dan gangguan pembelajaran dan kemampuan memori pada tikus. Model yang diinduksi A adalah cedera akut yang dapat dengan cepat menghasilkan model patologis AD. Diperlukan suntikan berulang untuk mencapai stabilitas. Selain itu, injeksi yang tidak tepat dapat dengan mudah menyebabkan akumulasi di lokasi injeksi, menghasilkan konsentrasi lokal yang berlebihan dan kerusakan lokal.
1.2.2 kerusakan protein tau
Protein tau, tubulin hiperfosforilasi, memainkan peran penting dalam apoptosis neuron AD. Hipotesis fosforilasi abnormal protein tau berpendapat bahwa protein tau yang berlebihan kehilangan kemampuannya untuk berikatan dengan mikrotubulus dan kehilangan fungsi aslinya. Agregat protein tau yang berlebihan dalam sel dalam bentuk filamen heliks ganda, filamen lurus, dan kerangka kusut untuk membentuk kusut neurofibrillary intraseluler (NFT), yang akhirnya menyebabkan degenerasi dan kematian neuron, sehingga membentuk AD [37]. Injeksi intraserebral protein tau dapat menghasilkan struktur seperti NFTS dan mempercepat pembentukan karakteristik patologis terkait pada tikus model AD [38-39]. Keuntungan dan kerugian dari suntikan protein tau untuk mereplikasi model AD sama dengan yang menyuntikkan a. Selain itu, injeksi intraserebral dari inhibitor asam fosfatida seperti asam okadaat saat ini banyak digunakan, yang juga dapat menyebabkan hiperfosforilasi protein tau. Protein tau hiperfosforilasi hadir di NFT dalam neuron, yang merupakan fitur patologis penting dari AD [40]. Metode pemodelan ini memiliki karakteristik operasi sederhana, biaya rendah, dan siklus pemodelan pendek [41], tetapi model tersebut tidak memiliki lesi amiloid.
Misalnya, çakır et al. [14] Suntikan asam okadaat ke dalam ventrikel bilateral tikus untuk mereplikasi model AD. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar caspase -3, terfosforilasi-tau- (Ser396), a, tumor necrosis factor- (tnf-), dan interleukin -1 (IL {-1) di reve-roxamp. Eksperimen labirin air Morris menunjukkan bahwa injeksi asam okadaat akan mengganggu kemampuan memori spasial tikus.
1.2.3 Model Kerusakan Sistem Kolinergik
Sistem kolinergik bertanggung jawab untuk mengatur pembelajaran tubuh dan kemampuan memori, dan kejadian dan pengembangan AD terkait erat dengan kelainan dalam sistem ini. Agen kimia yang umum digunakan yang merusak sistem kolinergik termasuk colchicine dan skopolamin. Model ini tidak memiliki karakteristik patologis yang khas dari AD, dan beberapa agen kimia yang merusak sistem kolinergik memiliki efek reversibel, yang tidak konsisten dengan kerusakan neurologis AD yang tidak dapat diubah [42]. Colchicine adalah alkaloid yang berasal dari biji tanaman colchicum. Injeksi colchicine intracerebroventricular dapat menyebabkan gangguan memori progresif dan neurodegenerasi pada tikus, yang merupakan karakteristik model sporadis AD [43]. Lakshmisha et al. [15] menggunakan colchicine untuk menginduksi model tikus AD untuk mengevaluasi efek resveratrol dan resveratrol yang dikombinasikan dengan donepezil pada ekspresi numerik mikroglia dan astrosit di lobus frontal dan hippocampus tikus model. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah mikroglia pada tikus model AD meningkat secara signifikan. Sil et al. [16] menemukan bahwa injeksi colchicine intracebral dapat menginduksi otak
Degenerasi neuron kuda dan respons neuroinflamasi, dan peningkatan degenerasi neuron konsisten dengan peningkatan respons neuroinflamasi di daerah ini, menunjukkan bahwa model tikus ini dapat berfungsi sebagai model sporadis AD.
Hipotesis kolinergik menyatakan bahwa defisiensi kolinergik yang disebabkan oleh hilangnya sel kolinergik dan pengurangan asetilkolin (ACH) merupakan penyebab penting dari AD awal [44-45]. Skopolamin adalah antagonis reseptor kolinergik M yang dapat melintasi penghalang darah-otak untuk mencapai pusat saraf dan mengikat reseptor M dalam sistem saraf pusat, sehingga menghalangi pengikatan reseptor ke ACH, menghambat fungsi saraf pusat, yang menyebabkan ari-ora, dan yang mengarah ke {inges, dan yang mengarah ke dalam, dan mengarah ke {dan akhirnya dengan memori, dan yang mengarah ke {dan akhirnya mengarah ke dalam, dan mengarah ke {dan akhirnya mengarah ke dalam. Scopolamine adalah salah satu metode yang paling banyak digunakan untuk membangun model iklan. Ini dapat menghambat pembelajaran dan memori dalam jangka pendek, tetapi efeknya tidak selektif dan tidak dapat secara akurat mengidentifikasi jenis reseptor di wilayah otak tertentu. Ini juga tidak memiliki perubahan patologis AD yang khas, seperti hiperfosforilasi protein tau dan deposisi [48]. Yerraguravagari et al. [17] menggunakan skopolamin untuk mereplikasi model tikus AD dengan pembelajaran dan gangguan memori dan menemukan bahwa kemampuan belajar dan memori dari tikus model yang direplikasi berkurang secara signifikan, kadar kolinesterase meningkat secara signifikan, dan faktor neurotrofik yang diturunkan otak (BDNF) menurun. Selain dua agen kimia yang merusak sistem kolinergik yang disebutkan di atas, beberapa peneliti telah menggunakan immunotoxin 192- IgG-saporin untuk membentuk model AD kerusakan sistem kolinergik [49].
1.2.4 Model Peradangan Neuroin
Saat ini, semakin banyak penelitian telah menunjukkan bahwa peradangan saraf juga memainkan peran penting dalam kejadian dan pengembangan penyakit degeneratif lainnya seperti AD [2,50]. Model peradangan neuroin dari AD terutama didasarkan pada model sel. Mikroglia dan astrosit adalah mediator penting dari peradangan saraf. Aktivasi dan proliferasi kedua sel ini terjadi sebelum pembentukan A dan NFT [51]. Model peradangan neuroin AD terutama diinduksi oleh lipopolysaccharide (LPS) dan streptozocin (STZ). LPS adalah agen inflamasi klasik dan komponen dinding sel luar bakteri gram-negatif [52-53]. Jika LPS memasuki tubuh atau otak manusia, itu menyebabkan peradangan dan bertindak sebagai endotoksin, sehingga mempromosikan patologi amiloid, patologi tau, dan aktivasi mikroglial, yang mengarah ke neurodegenerasi pada AD [54].
Xie et al. [18] mendirikan model peradangan saraf dengan injeksi LPS intraperitoneal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mikroglia dalam jaringan otak tikus model diaktifkan, dan kadar IL -1, TNF-, dan IL -6 dalam jaringan otak meningkat, menunjukkan bahwa model perflamasan saraf berhasil direplikasi. Aktivitas spontan, pengenalan objek baru, dan eksperimen labirin air Morris menunjukkan bahwa tikus model memiliki gangguan pembelajaran dan kemampuan memori.
STZ adalah turunan nitrosourea. Suntikan STZ dosis rendah dapat mengganggu homeostasis pensinyalan insulin di otak, yang menyebabkan gangguan metabolisme energi, sebuah deposisi di otak, hiperfosforilasi tau [55], dan peradangan saraf [56], yang merupakan perubahan patologis yang mirip dengan AD sporadis. Ini juga dapat menyebabkan gangguan pembelajaran dan kemampuan memori dan gangguan kognitif [57]. Model AD yang diinduksi oleh injeksi STZ intracerebroventricular telah terbukti meningkatkan kadar faktor proinflamasi seperti TNF-, IL -1, dan IL -6 di otak [58] dan meningkatkan faktor nuklir-κB (NF-κB) [59]. Namun, metode pemodelan ini juga memiliki kekurangan seperti tingkat keberhasilan pemodelan yang tidak stabil dan tingkat kematian yang tinggi selama pemodelan [60]. Gáll et al. [19]
Pada 2015, gejala seperti AD diinduksi pada tikus Wistar dengan injeksi STZ intracerebroventricular. Hasil lapangan terbuka, pengenalan objek baru, dan uji labirin lengan radial menunjukkan bahwa tikus model menunjukkan penurunan perilaku kognitif dan peningkatan yang signifikan dalam tingkat astrosit di hippocampus.
1.2.5 Model Induksi Keracunan Aluminium
"Hipotesis keracunan aluminium" menyatakan bahwa aluminium bersifat neurotoksik dan dapat merusak neuron setelah memasuki otak, sementara juga mengurangi fungsi sistem saraf kolinergik dan kemampuan belajar dan memori [61]. Selain itu, aluminium dapat berpolimerisasi dengan A di otak, sehingga menghasilkan sejumlah besar radikal bebas oksigen, mempromosikan peroksidasi lipid, yang menyebabkan kerusakan membran neuron hippocampal, dan menyebabkan disfungsi kognitif [62]. Model keracunan aluminium biasanya ditetapkan dengan injeksi ALCL3 intrakranial atau subkutan pada tikus. Ada juga beberapa penelitian yang mensimulasikan model keracunan aluminium dengan pemberian oral ALCL3. Model ini mudah dibuat, berbiaya rendah, memiliki tingkat keberhasilan yang tinggi dan tingkat kematian yang rendah. Ini juga sangat bernilai dalam mengidentifikasi penanda diagnostik awal untuk AD dan strategi perumusan lebih lanjut untuk mencegah dan mengobati AD. Namun, model keracunan aluminium hanya dapat menunjukkan fitur patologis iklan tunggal dan biasanya perlu dikombinasikan dengan metode pemodelan lain untuk mempercepat pembentukan patologi AD. Misalnya, Cheng Houzhi et al. [20] Fed tikus dengan ALCL3 selama 3 bulan berturut -turut. Hasil percobaan navigasi labirin air Morris menunjukkan bahwa tikus model memiliki lintasan gerakan yang buruk dan menyimpang dari platform, menunjukkan bahwa model hewan keracunan aluminium kronis memiliki efek toksik pada tubuh dan dapat menyebabkan gejala seperti penurunan pembelajaran dan fungsi memori dan disfungsi kognitif.
