動(dòng)物模型構(gòu)建與評(píng)估丨嚙齒動(dòng)物慢性酒精中毒性腦病模型

慢性酒精中毒性腦病造模（chronic alcoholic brain injury model）是長(zhǎng)期過(guò)量飲酒導(dǎo)致的進(jìn)行性腦功能障礙，主要表現(xiàn)為認(rèn)知下降、情緒障礙、運(yùn)動(dòng)失調(diào)及神經(jīng)退行性改變，模擬人類長(zhǎng)期過(guò)量飲酒所導(dǎo)致的腦損傷過(guò)程。是研究酒精相關(guān)神經(jīng)損傷、認(rèn)知障礙和腦萎縮的重要手段。該模型選用對(duì)酒精敏感且行為反應(yīng)接近人類的C57BL/6J小鼠，結(jié)合飲酒加灌胃的方式（酒精飲水+每日兩次稀釋白酒灌胃）并在前兩周采用劑量遞增策略以提高耐受性。

實(shí)驗(yàn)步驟

將56°白酒稀釋為5%（v/v）和28%（v/v）兩個(gè)濃度。模型組小鼠在飲用含5%（v/v）酒精的水作為唯一水源的基礎(chǔ)上，每日進(jìn)行28%（v/v）酒精的灌胃給藥。前兩周采用劑量遞增方式，灌胃量從0逐步增加至6 g/kg體重，隨后4周維持該劑量；對(duì)照組小鼠飲用不含酒精的水并灌胃等體積的生理鹽水。

完成為期6周的造模后，所有小鼠依次進(jìn)行Y迷宮、Morris水迷宮、爬桿實(shí)驗(yàn)和平衡木實(shí)驗(yàn)等認(rèn)知與運(yùn)動(dòng)行為學(xué)檢測(cè)，各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)間間隔1～3天，以確保動(dòng)物充分休息。

行為評(píng)估

Y迷宮實(shí)驗(yàn)

Y迷宮實(shí)驗(yàn)用于評(píng)估小鼠的空間工作記憶能力。迷宮由三個(gè)長(zhǎng)度均為40 cm、寬10 cm、高20 cm的臂組成，三臂以120°夾角從中心區(qū)域向外輻射。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小鼠置于中心區(qū)，允許其在8分鐘內(nèi)自由探索三個(gè)臂。記錄其進(jìn)入各臂的總次數(shù)及進(jìn)入順序。空間工作記憶通過(guò)“交替百分比”進(jìn)行評(píng)估，而總進(jìn)入次數(shù)則反映小鼠的自發(fā)活動(dòng)水平。

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)用于檢測(cè)小鼠的空間學(xué)習(xí)與記憶能力。實(shí)驗(yàn)裝置為一直徑125 cm、高75 cm的圓形水池，內(nèi)壁涂黑，注入（23±2）℃的自來(lái)水。池中設(shè)一隱藏平臺(tái)，直徑9 cm，位于第一象限，距池壁30 cm，平臺(tái)表面低于水面0.7 cm。實(shí)驗(yàn)包括1天環(huán)境適應(yīng)、1天可見(jiàn)平臺(tái)訓(xùn)練（定位航行訓(xùn)練前期）、連續(xù)5天隱藏平臺(tái)訓(xùn)練（定位航行）以及1天平臺(tái)移除后的空間探索測(cè)試。每天進(jìn)行3次訓(xùn)練，小鼠從不同象限入水，記錄其在90秒內(nèi)找到平臺(tái)的潛伏期，若未找到則引導(dǎo)其上平臺(tái)并停留15秒。空間探索階段記錄小鼠在60秒內(nèi)的游泳路徑。通過(guò)ANY-maze?系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，主要指標(biāo)包括平均逃避潛伏期、游泳速度、穿越平臺(tái)位置的次數(shù)、在目標(biāo)象限的停留時(shí)間等，綜合評(píng)估空間記憶能力。

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平衡木實(shí)驗(yàn)

平衡木實(shí)驗(yàn)用于評(píng)估小鼠的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)與平衡能力。實(shí)驗(yàn)裝置為一根長(zhǎng)100 cm、直徑1.8 cm的圓木棒，兩端由60 cm高的支架支撐，保持水平。木棒一端連接一個(gè)黑色塑料籠，作為小鼠的終點(diǎn)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)前，對(duì)小鼠進(jìn)行訓(xùn)練，使其從一端爬行至另一端的籠中并停留15秒，每只訓(xùn)練6次。正式測(cè)試時(shí)，記錄小鼠完整通過(guò)平衡木所需的時(shí)間，時(shí)間越短表明其運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)與平衡能力越強(qiáng)。

爬桿實(shí)驗(yàn)

爬桿實(shí)驗(yàn)用于評(píng)估小鼠的肌肉耐力與運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性。實(shí)驗(yàn)使用一根長(zhǎng)50 cm、直徑1.2 cm的圓木棒，固定于45°傾斜角度。將小鼠置于桿頂，引導(dǎo)其在15秒內(nèi)爬至桿底，每只小鼠先進(jìn)行4次訓(xùn)練。正式測(cè)試時(shí)，記錄小鼠從桿頂爬到底部所需的時(shí)間，作為其運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)和肌肉控制能力的指標(biāo)。爬行時(shí)間越短，表明運(yùn)動(dòng)功能越好。

步態(tài)分析（Gait Analysis）

運(yùn)動(dòng)與協(xié)調(diào)功能評(píng)估還可使用足跡法或數(shù)字化步態(tài)系統(tǒng)分析行走模式。

指標(biāo)：步長(zhǎng)、步寬、支撐時(shí)間等，反映神經(jīng)肌肉功能。

通過(guò)行為學(xué)結(jié)合腦組織病理學(xué)評(píng)估，模型組小鼠出現(xiàn)體重增長(zhǎng)減緩、空間工作記憶與認(rèn)知功能下降、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)障礙及海馬神經(jīng)元損傷，與臨床慢性酒精中毒性腦病患者的早期表現(xiàn)高度相似， 提示模型成功。

系統(tǒng)推薦

該模型在表面效度（癥狀相似性）和結(jié)構(gòu)效度（致病過(guò)程模擬）方面表現(xiàn)良好，具有操作簡(jiǎn)便、成本低、穩(wěn)定性高、周期短等優(yōu)勢(shì)。還可根據(jù)需要進(jìn)行更全面地評(píng)估酒精對(duì)認(rèn)知、情緒、運(yùn)動(dòng)及獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的多維度影響，提升模型的表型深度和臨床相關(guān)性。

文獻(xiàn)引用：

• 蔡瑜,王璐婉,謝冬琳,等.小鼠慢性酒精中毒性腦損傷模型的建立[J].中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志,2023,33(11):71-77.

• Shang P, Lindberg D, Starski P, Peyton L, Hong SI, Choi S, Choi DS. Chronic Alcohol Exposure Induces Aberrant Mitochondrial Morphology and Inhibits Respiratory Capacity in the Medial Prefrontal Cortex of Mice. Front Neurosci. 2020 Oct 22;14:561173. doi: 10.3389/fnins.2020.561173. PMID: 33192248; PMCID: PMC7646256.

• Holloway KN, Douglas JC, Rafferty TM, Kane CJM, Drew PD. Ethanol Induces Neuroinflammation in a Chronic Plus Binge Mouse Model of Alcohol Use Disorder via TLR4 and MyD88-Dependent Signaling. Cells. 2023 Aug 21;12(16):2109. doi: 10.3390/cells12162109. PMID: 37626919; PMCID: PMC10453365.

• Borgonetti V, Roberts AJ, Bajo M, Galeotti N, Roberto M. Chronic alcohol induced mechanical allodynia by promoting neuroinflammation: A mouse model of alcohol-evoked neuropathic pain. Br J Pharmacol. 2023 Sep;180(18):2377-2392. doi: 10.1111/bph.16091. Epub 2023 May 11. PMID: 37050867; PMCID: PMC10898491.

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