任 瑩，劉 靜，申秀萍，景小龍，田義紅

(1天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津 300193;2天津藥物研究院)

1992年WHO在國(guó)際疾病分類(lèi)法(ICD-10)中統(tǒng)一了“血管性癡呆(VD)”的概念，并將其分為急性起病的VD和亞急性起病VD，前者包括卒中后多發(fā)梗塞性癡呆(MID)、單個(gè)關(guān)鍵梗塞灶所致的癡呆和與內(nèi)囊的下膝部腔梗相關(guān)的癡呆，后者包括腔隙狀態(tài)、Bingswanger型老年性癡呆、常染色體顯性遺傳腦動(dòng)脈病(CADASIL)和淀粉樣腦血管病。由于VD亞型較多、病理特點(diǎn)復(fù)雜，目前對(duì)VD的實(shí)驗(yàn)研究還沒(méi)有一種公認(rèn)的動(dòng)物模型。因此，根據(jù)主要臨床亞型對(duì)動(dòng)物模型的病理特點(diǎn)、行為學(xué)特征進(jìn)行探討，有助于簡(jiǎn)化和直觀對(duì)VD發(fā)病機(jī)制和病理特點(diǎn)的研究，也有助于臨床上對(duì)VD的診斷、治療?，F(xiàn)將不同亞型VD的動(dòng)物模型研究進(jìn)展綜述如下。

1 急性全腦低灌注VD模型

1.1 大鼠4-VO模型 制作方法為將大鼠雙側(cè)頸總動(dòng)脈和椎動(dòng)脈阻斷10～20 min。此模型的學(xué)習(xí)和記憶功能受損并伴有海馬特別是CA1區(qū)的神經(jīng)元急性壞死，1～2 d后出現(xiàn)皮層和丘腦少突膠質(zhì)細(xì)胞凋亡［1］，自主活動(dòng)亦減少。放射狀八臂迷宮檢測(cè)結(jié)果顯示，20 min的四血管阻斷對(duì)大鼠的空間記憶能力損害最嚴(yán)重。該模型能很好的模擬臨床上急性低灌注引發(fā)的VD。

1.2 沙鼠2-VO模型 沙鼠的前動(dòng)脈交通支缺乏或者發(fā)育不完善，導(dǎo)致其腦底Willis動(dòng)脈環(huán)不能形成。因此通常對(duì)其采取持續(xù)5 min的雙側(cè)頸動(dòng)脈夾閉制作短暫全腦缺血模型。此方法首先可損傷海馬趾，造成CA1區(qū)神經(jīng)元、軸突丟失和星形膠質(zhì)細(xì)胞的激活;15 d后，可在紋狀體和內(nèi)囊發(fā)現(xiàn)白質(zhì)損害(髓磷脂鞘腫脹、髓磷脂基本蛋白變性)。行為學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)此模型有慢性工作記憶損傷，Morris水迷宮檢測(cè)顯示其空間記憶能力受損，能較好模擬急性低灌注引起的VD。但由于沙鼠體型較小，造模操作難度加大，檢測(cè)指標(biāo)也相對(duì)減少。

1.3 小鼠2-VO模型 C57BL6小鼠與沙鼠一樣，后動(dòng)脈交通支不發(fā)達(dá)。近來(lái)有人采用加閉頸總動(dòng)脈夾閉20～30 min的方法制作VD模型。Yamamoto的研究發(fā)現(xiàn)，夾閉5 min后被動(dòng)逃避試驗(yàn)和Y迷宮試驗(yàn)檢測(cè)即顯此模型示學(xué)習(xí)能力受損，且海馬長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)效應(yīng)減弱;20 min夾閉會(huì)造成大量海馬CA1區(qū)細(xì)胞死亡［2］。小鼠腦缺血模型多用于腦組織生化代謝方面的研究。由于小鼠體型較小，手術(shù)過(guò)程中多需要借助顯微鏡。

2 慢性全腦低灌注VD模型

2.1 大鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈閉塞模型 大鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈閉塞模型在目前應(yīng)用較多，是通過(guò)結(jié)扎雙側(cè)頸總動(dòng)脈造成慢性的全腦低灌注狀態(tài)。大鼠在術(shù)后1～3 d出現(xiàn)腦白質(zhì)疏松，海馬區(qū)及皮層神經(jīng)元皺縮;7 d后紋狀體區(qū)出現(xiàn)梗塞病灶，Morris水迷宮檢測(cè)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)記憶能力明顯受損［3］;Y迷宮和放射臂檢測(cè)指標(biāo)的損傷出現(xiàn)較晚。大鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈閉塞模型造成的彌散性白質(zhì)損傷跟臨床上皮層下VD的神經(jīng)病理?yè)p傷相似度較高，多用于此亞型的研究。

2.2 沙鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈狹窄模型 用線圈造成沙鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈狹窄，術(shù)后6周被動(dòng)逃避測(cè)試發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)記憶損害;術(shù)后1周即可在海馬、基底節(jié)、大腦皮層發(fā)現(xiàn)局灶性神經(jīng)元壞死，膠質(zhì)增生;8周后可觀察到更大范圍的以組織變稀薄和膠質(zhì)增生(但不伴局部缺血改變)為特點(diǎn)的白質(zhì)損傷。該模型主要造成白質(zhì)損傷和腔隙性梗塞，多用于皮層下VD的相關(guān)研究。

2.3 小鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈狹窄模型 小鼠的手術(shù)方法同沙鼠相似，即造成慢性低灌注。術(shù)后30 d，放射8臂迷宮檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其工作記憶能力受損，一系列行為學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)模型動(dòng)物基本上正常;組織病理檢查發(fā)現(xiàn)3 d時(shí)小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞開(kāi)始分化，14 d時(shí)胼胝體出現(xiàn)白質(zhì)空泡化，并未發(fā)現(xiàn)灰質(zhì)損傷;正電子發(fā)射成影技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)慢性低灌注小鼠的海馬組織代謝低下;8個(gè)月后可觀測(cè)到海馬組織萎縮［4］。此模型造成的白質(zhì)損傷顯著，也多用于皮層下VD的研究。

2.4 小鼠單側(cè)頸動(dòng)脈閉塞 手術(shù)阻斷C57BL6小鼠右側(cè)頸總動(dòng)脈造成輕微腦部低灌注。術(shù)后很快就能檢測(cè)到同側(cè)腦半球腦血流量降至50%～70%而不影響對(duì)側(cè)腦半球，第7天時(shí)未發(fā)現(xiàn)海馬細(xì)胞損傷［5］;免疫組化顯示神經(jīng)纖維密度降低，神經(jīng)元缺失，胼胝體內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞增多;4周后大概恢復(fù)到原來(lái)的80%左右，T迷宮和自主活動(dòng)檢測(cè)結(jié)果正常，而新事物認(rèn)知能力仍嚴(yán)重受損。此模型只影響一側(cè)腦半球供血，在研究腦血流量對(duì)癡呆的影響方面具有較大的優(yōu)勢(shì);其損傷以白質(zhì)為主，多用于研究皮層下VD。

3 高血壓模型

3.1 猴高血壓模型 恒河猴胸主動(dòng)脈狹窄可誘發(fā)慢性高血壓。術(shù)后12個(gè)月認(rèn)知功能下降，出現(xiàn)與短時(shí)程記憶障礙猴類(lèi)似的注意力和執(zhí)行能力缺失，認(rèn)知功能的損傷程度與收縮壓和舒張壓有關(guān);神經(jīng)病理分析顯示，最主要的損傷是一些不規(guī)則形狀的小型梗塞和局部膠質(zhì)增生，并可擴(kuò)散到大腦皮層、腦干、小腦的灰質(zhì)和白質(zhì)，特別是前腦白質(zhì)［6］;其微梗塞灶比人類(lèi)的小，在敏感動(dòng)脈未見(jiàn)小血管病樣改變。上述損傷跟自發(fā)中風(fēng)傾向性高血壓大鼠(SHRSP)等慢性高血壓嚙齒類(lèi)動(dòng)物有明顯差別。此模型的病理?yè)p傷以腦小腔隙性梗塞為主，多用于皮層下VD的相關(guān)研究。

3.2 SHRSP模型 此模型在實(shí)驗(yàn)8～9周開(kāi)始逐漸發(fā)展成高血壓，到12周時(shí)形成嚴(yán)重的高血壓;正常飲食情況下，10個(gè)月時(shí)會(huì)出現(xiàn)中風(fēng)事件。被動(dòng)回避和Y迷宮檢測(cè)顯示其學(xué)習(xí)記憶能力受損;組織病理學(xué)變化包括慢性血管改變，伴隨中風(fēng)損傷(如以大腦皮質(zhì)和基底節(jié)為主的不同腦區(qū)的自發(fā)出血)［7］。此類(lèi)大鼠多會(huì)出現(xiàn)腦部小血管出血和腔隙性梗塞灶，與臨床上皮層下VD有較高相似度。

4 單個(gè)關(guān)鍵部位梗塞VD模型

4.1 大鼠、小鼠中動(dòng)脈閉塞模型 大鼠、小鼠的單側(cè)頸總動(dòng)脈閉塞手術(shù)會(huì)造成皮層、尾狀核和皮層下白質(zhì)區(qū)域局灶性缺血并伴隨對(duì)側(cè)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)損傷。永久性阻斷會(huì)導(dǎo)致持續(xù)數(shù)周的學(xué)習(xí)記憶受損。短暫阻斷造成的腦部損傷較小，神經(jīng)損害也較輕。中動(dòng)脈阻斷90 min的大鼠術(shù)后3～15 d放射臂迷宮檢測(cè)其出現(xiàn)記憶受損，21 d時(shí)恢復(fù)顯著。中動(dòng)脈閉塞引起的認(rèn)知障礙源于皮層下紋狀體和白質(zhì)損傷，而不僅是皮層缺血損傷［8］。小鼠中動(dòng)脈阻塞誘發(fā)的認(rèn)知改變跟小鼠的性別、品系和缺血時(shí)間有很大關(guān)系。此模型造成的局灶性缺血，與臨床腦關(guān)鍵部位梗塞亞型的VD相似。但此模型的制作技術(shù)要求較高，且需控制好缺血時(shí)間等因素。

4.2 局灶性缺血和梗塞灶模型 大鼠腦內(nèi)定位注射血管收縮劑內(nèi)皮素-1能使其產(chǎn)生1～2 h的局灶性缺血和梗塞灶。單側(cè)紋狀體注射的動(dòng)物2周后出現(xiàn)預(yù)期的神經(jīng)損傷，并伴有前肢不對(duì)稱(chēng)和自主活動(dòng)受損。該模型同樣可用于關(guān)鍵部位梗塞動(dòng)物模型的研究。由于此模型的缺血原理與其他模型存在差異，可能對(duì)模型的其他方面產(chǎn)生一些影響。

5 栓子阻斷法制備的模型

5.1 注射栓子制備的模型 血管內(nèi)注射懸浮膽固醇結(jié)晶、瓊脂糖或塑料微球或自身血栓微?？稍斐纱竽X栓塞性損傷。此法在大鼠［9］、兔子、猴子中均曾運(yùn)用過(guò)，手術(shù)動(dòng)物出現(xiàn)微梗塞灶，也有一些出現(xiàn)較大的梗塞區(qū)域;伴有小梗塞灶的動(dòng)物Barnes迷宮檢測(cè)顯示學(xué)習(xí)能力輕微受損。此模型同時(shí)伴有局灶性梗塞和彌散性梗塞，因此可用于多梗塞性VD和關(guān)鍵部位梗塞VD的研究。

5.2 光化學(xué)誘導(dǎo)栓子法制備的模型 在動(dòng)物體內(nèi)注入光敏染料，使其在特定波長(zhǎng)光作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，引起內(nèi)皮細(xì)胞損傷，引起下游血管血小板聚集，形成血栓。損傷后段時(shí)間即可觀察到明顯的縫隙或界限明顯的區(qū)域性梗塞;第2天水迷宮試驗(yàn)檢測(cè)即可發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力下降，5周即恢復(fù);損傷后8個(gè)月可發(fā)現(xiàn)輕微認(rèn)知損傷，神經(jīng)病理學(xué)變化包括海馬傘和胼胝體的血管減少和壞死。損傷主要在大腦皮層，但在海馬、紋狀體、皮層下白質(zhì)也可觀察到;同時(shí)亦可見(jiàn)局部水腫、星形膠質(zhì)細(xì)胞活化、巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)逐漸壞死形成裂隙。此種方法的病理機(jī)制可能跟全腦 X-線全腦輻射相似［10］。

6 血管病變相關(guān)模型

6.1 小鼠高半胱氨酸模型 嚙齒類(lèi)動(dòng)物通過(guò)高同型半胱氨酸或其前體甲硫氨酸飲食可誘發(fā)輕微的高半胱氨酸血癥。小鼠經(jīng)10周高甲硫氨酸飲食后，水迷宮檢測(cè)顯示其學(xué)習(xí)記憶能力受損。老年Tg2576小鼠(APP基因過(guò)表達(dá))提高飲食中同型半胱氨酸含量后可出現(xiàn)空間記憶能力缺失;同樣，同型半胱氨酸代謝酶缺乏的的小鼠也會(huì)出現(xiàn)高同型半胱氨酸血癥。組織病理學(xué)變化包括毛細(xì)血管變短、微節(jié)減少和海馬的內(nèi)皮損傷但不伴有可測(cè)的神經(jīng)變性。CBS+/-轉(zhuǎn)基因小鼠還會(huì)出現(xiàn)腦部動(dòng)脈壁變厚伴隨輕微的血腦通透性增加。

6.2 Notch3 基因改造小鼠顯性遺傳性腦血管病伴皮層下梗塞和白質(zhì)腦病(CADASIL)相關(guān)Notch3基因改造的小鼠幾乎沒(méi)有腦部動(dòng)脈病，很可能是因?yàn)楦脑斓幕蛟谀X部很少表達(dá)［6］。近來(lái)已有小鼠表達(dá)大鼠Notch3改造基因的報(bào)道。18～20月齡小鼠的胼胝體、尾狀核、內(nèi)囊和海馬區(qū)顯示有廣泛白質(zhì)損傷，新皮層未見(jiàn)損傷。因此，此模型可以用于以白質(zhì)損傷為特點(diǎn)的皮層下VD的相關(guān)研究。該模型小鼠5月齡即在血管肌細(xì)胞出現(xiàn)顆粒嗜鍔沉積(CADASIL的一個(gè)標(biāo)志);12個(gè)月出現(xiàn)膠質(zhì)細(xì)胞增生，血腦屏障未見(jiàn)變化［11］，安靜狀態(tài)下的腦血流量(CBF)減少10%、自動(dòng)調(diào)節(jié)CBF升高40%。尚未見(jiàn)關(guān)于認(rèn)知或神經(jīng)損傷方面的資料。

6.3 小鼠MR5-/-模型 M膽堿能受體M5基因敲除的小鼠出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的腦動(dòng)脈收縮［12］。皮層、海馬、基底節(jié)和丘腦都出現(xiàn)腦血流量減少。同未基因敲除的同品系小鼠相比，MR5-/-小鼠在Y迷宮、新事物辨別、社交活動(dòng)的檢測(cè)結(jié)果較差。同時(shí)MR5-/-小鼠皮層神經(jīng)元的樹(shù)突減少，皮層和海馬的星形細(xì)胞腫脹。配對(duì)脈沖簡(jiǎn)化和長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)兩種電生理學(xué)方法檢測(cè)顯示其谷氨酸受體調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí)能力受損。上述結(jié)果僅出現(xiàn)在雄性和切除子宮的雌性動(dòng)物，未經(jīng)處理的雌性動(dòng)物未見(jiàn)，可能原因是雌激素具有保護(hù)作用［12，13］。

6.4 大鼠、小鼠糖尿病模型 單次大劑量腹腔注射鏈脲霉素可誘發(fā)嚙齒類(lèi)動(dòng)物出現(xiàn)1型糖尿病。2型糖尿病轉(zhuǎn)基因小鼠如KK-Ay或者ob/ob小鼠則可出現(xiàn)空間［14］和非空間的記憶損傷。亞高血壓劑量的血管緊張素受體拮抗劑坎地沙坦可幫助恢復(fù)其受損的認(rèn)知功能［15］。APP23基因改造的AD小鼠與糖尿病小鼠(瘦素缺乏的ob/ob小鼠或者NSY小鼠)雜交得到雙基因改造的小鼠，其在8周齡時(shí)即出現(xiàn)學(xué)習(xí)能力損傷，而此時(shí)尚未出現(xiàn)視力損傷或肥胖;3月齡時(shí)，高級(jí)脂肪酸終端產(chǎn)物的表達(dá)在腦血管很顯著;6月齡時(shí)出現(xiàn)淀粉樣血管病變，12月齡時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的腦萎縮，但未見(jiàn)淀粉斑。APP23/ob/ob小鼠的組織病理學(xué)變化包括海馬膽堿能神經(jīng)元缺失、顯著的星形細(xì)胞增生、血管炎癥和淀粉樣血管病變。

綜上，本研究依據(jù)發(fā)病條件和臨床亞型對(duì)動(dòng)物模型進(jìn)行了分類(lèi)探討，主要涉及行為學(xué)特征和病理特點(diǎn)，有助于了解血管性病變及其相關(guān)病理?yè)p傷與認(rèn)知功能障礙之間的關(guān)聯(lián)。由于模型種類(lèi)較多、標(biāo)準(zhǔn)不易確立，研究者要根據(jù)具體情況選擇合適的VD模型。

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