帕金森病大鼠模型中左旋多巴诱导异动症的诱导与评估

摘要

本文介绍了一种在帕金森病大鼠模型中诱导和评估左旋多巴诱导的运动障碍的方法。该方案提供了关于多种运动障碍行为（包括肌张力障碍和多动性运动障碍）的强度和频率的详细信息，为针对这一尚未满足的医疗需求的治疗手段提供了可靠的测试工具。

摘要

左旋多巴（L-DOPA）仍是治疗帕金森病（PD）运动症状的金标准疗法。然而，随着这种多巴胺前体的长期使用，会出现被称为左旋多巴诱导的异动症（LIDs）的不自主运动副作用。 据估计，在接受治疗10至15年后，约90%的帕金森病患者会出现LIDs。要理解这一病症的机制，并开发出新型且有效的抗异动症治疗方法，就需要建立稳定且准确的临床前模型，用于治疗干预措施的测试。本文介绍了一种在6-羟基多巴胺（6-OHDA）诱导的帕金森病大鼠模型中，可靠诱导并全面评估LIDs的详细方法。在大鼠中进行可靠的LIDs评估，为各实验室提供了一种强有力的工具，可用于测试旨在减轻或消除帕金森病患者这一常见治疗相关负担的新兴疗法。

引言

尽管左旋多巴（L-DOPA）作为帕金森病（PD）患者的治疗药物已有50多年的历史^1,2，但它仍然是缓解帕金森病运动症状最有效的疗法。PD相关的临床运动症状源于黑质（SN）致密部多巴胺（DA）神经元的丧失，导致纹状体中可利用的多巴胺水平显著下降。L-DOPA能有效恢复纹状体中的DA水平，从而在疾病早期带来运动功能的改善^3,4。然而，长期治疗后，大多数PD患者会出现 左旋多巴诱导的异动症（LID），包括舞蹈样动作、肌张力障碍和手足徐动症，这些症状常常显著影响日常活动能力^5,6,7。

尽管已存在多种用于模拟啮齿类动物左旋多巴诱导性运动障碍（LID）的行为学模型，但建模方法和LID行为评估方式的差异，使得不同实验室之间研究结果的可重复性以及这些实验工具在帕金森病（PD）临床前研究中的可靠性受到质疑。本实验方案由一位临床运动障碍疾病专家合作开发⁸，提供了一种简单直接的LID诱导与评分方法，适用于采用6-羟基多巴胺....

方案

本文所涉及的动物均按照机构规定进行饲养和处理。所有动物实验程序均经密歇根州立大学机构动物护理和使用委员会（IACUC）批准，符合联邦和州的相关法规要求。

1. 6-OHDA 损伤状态的无药物确认

1. 姿势性尾部悬挂测试^11,12,13
   注意：在实验动物（例如雄性或雌性成年Sprague Dawley或Fisher 344大鼠）中，于6-OHDA损毁诱导后至少1周进行损伤状态评估（有关损毁的详细信息参见^9,10,35）。
   1. 将大鼠尾根部牢固握住，使其悬空于笼子上方约6 cm处，持续约5秒。
   2. 记录身体扭曲的方向：成功损毁的动物向损毁侧对侧扭转记为+，无扭转或双向扭转记为-。
   3. 注意：这些测试为可选项目，但推荐使用。有关其他无需药物的测试方法或变体，参见^14,15

结果

帕金森病大鼠的左旋多巴诱导运动障碍（LIDs）可表现为一系列异常的不自主运动（AIMs），包括肌张力障碍、多动性运动和刻板样行为。本文提供了针对这些行为的LID评分标准，涵盖强度（表1）和频率（表2）两个方面。该评分体系可为每只大鼠提供一个综合的LID严重程度评分，反映在每次评分时间点上这些行为发生时的质量（强度）和持续时间的多少（频率）。最终的LID严重程度评分通过将每种行为成分的强度评分与频率评分相乘得出。本文以文字描述形式提供了LID行为各项特征的评分标准（表1–2），并以静态图像配详细说明（图3）以及视频资料（动画视频1–4）展示具体示例。各运动类型的详细描述及评分说明见图注。

通过为期12周的L-DOPA剂量递增方案，可在6-OHDA损毁后进行8周的L-DOPA注射，从而全面评估任何治疗手段对LID行为随时间改善的影响（图1

讨论

本文介绍了在单侧6-OHDA损毁黑质纹状体多巴胺（DA）系统后，于帕金森病大鼠模型中可重复地诱导和评估左旋多巴诱导的异动症（LID）的详细方法。尽管过去曾认为啮齿类动物不会出现LID，而旋转行为不对称可能是大鼠中LID的对应表现³¹，但在过去二十年中，大鼠和小鼠模型已被充分表征，并已成为LID研究广泛接受的工具^15,32,33,34。本文所述方案特别适用于较大规模的实验设计^18,19。该方案详细说明了如何评估多种类型异动行为（包括肌张力障碍性和运动过多性）的强度与频率。值得注意的是，附带详细注释和评分说明的图像与视频资料将有助于实验人员在给予L-DOPA后对肌张力障碍性和运动过多性LID行为进行判断。尽管并未提供所有可能.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
100分钟数字计时器	订书钉	1111764
Compass CX 紧凑型天平	Ohaus	30428202
5-(2-氨基乙基)-1,2,4-苯三酚单氢溴化物	Cayman Chemicals	25330	6-OHDA 是一种儿茶酚胺能神经毒素，可用于在啮齿类动物中诱导多巴胺能损伤及帕金森样症状。
Allentown 笼具	Allentown, LLC	Rat900	Allentown 笼具可从各个侧面观察大鼠。
BD 过敏原测试托盘，配备永久固定针头	BD	BD 305540	用于皮下注射 L-DOPA
盐酸苯丝肼	Sigma-Aldrich	B7283	苯丝肼是一种外周脱羧酶抑制剂，与左旋多巴（L-DOPA）联用，用于在帕金森病（PD）的啮齿类动物模型中诱导运动障碍。
玻璃琥珀色闪烁小瓶	赛默飞世尔科技	B7921	用于在 -20 ℃ 下储存左旋多巴/苄丝肼 °C，直至与无菌生理盐水混合。
L-3,4-二羟基苯丙氨酸甲酯盐酸盐	Sigma-Aldrich	D1507	L-3,4-二羟基苯丙氨酸甲酯是多巴胺的前体 L-DOPA可穿过血脑屏障，用于治疗啮齿类动物的帕金森症状。
Paper Mate Sharpwriter 按动铅笔	订书钉	107250
啮齿类动物营养全面的强化零食	Bio-Serv	F05478
2.5升圆形带盖冰桶	康宁	432129
标准塑料文件夹	订书钉	1227770
钢制线缆 6 英尺长可移动货架单元	Uline	H9488	宽度/高度可根据每次实验所需大鼠数量进行调整
0.9% 无菌生理盐水	Covidien/Argyle	1020	用于皮下注射前与左旋多巴/苄丝肼混合。