衰老动物模型的遴选*

周倩倩，李应东

(甘肃中医学院，甘肃 兰州730000)

随着人类社会的进步和医疗水平的不断提高，社会老龄人口逐渐增加，由衰老引起的多种疾病如老年痴呆症等的发病率也明显升高。延缓衰老的进程成为医学界普遍关注的研究热点，因此需要建立相关衰老模型来完善相关研究。本文就衰老动物模型的制备、选择和评估做一总结。

1 各种衰老动物模型的制备

1.1 D－半乳糖所致的亚急性衰老模型

大剂量D－半乳糖所致的亚急性衰老模型，是目前最为常用的制备衰老动物模型的方法。衰老的代谢学说认为，衰老是由于机体代谢性障碍造成的，而糖代谢紊乱必然会引起心、肝、肾、脑等重要器官代谢异常，最终出现衰老［1］。在一定的时间内，连续给动物注射大剂量的D－半乳糖，短时间内，机体细胞内半乳糖浓度急剧增高，在醛糖还原酶的催化下还原成半乳糖醇，该物质不能被细胞进一步代谢，故在细胞内堆积，影响正常的细胞渗透压，引起细胞肿胀和功能障碍，造成细胞凋亡，最终致使衰老的发生［2］。

1.2 自由基损伤衰老模型

1956 年由英国学者哈曼(D.Harman)提出经典的自由基学说:衰老是由于过多自由基损伤机体造成的。基于此理论，有学者研制出了自由基损伤致衰老模型，如γ 射线辐照使大鼠体内产生多种自由基致衰老的模型［3］。本方法操作较简便，每次设定吸收剂量为3.0 Gy，辐照面积为25 cm ×25 cm ，辐照源距动物高度为80 cm ，辐照4 min 53 s，较D－半乳糖致衰老模型时间短，只需辐照5 d，是一种快速建立衰老动物模型的方法［4－5］。臭氧为强氧化剂，能与有机分子作用产生自由基，损伤机体致衰老［6－7］。

1.3 去除胸腺致衰老模型

研究［8－9］发现，免疫系统的功能状态与衰老的发生和发展关系密切。由此可见，通过干预免疫系统功能建立衰老动物模型是可行的。胸腺是哺乳动物最重要的中枢免疫器官，它的功能和状态直接影响机体的免疫功能［10］。基于此有学者提出摘除免疫器官胸腺可以造成衰老模型［11］。

1.4 β－淀粉样蛋白致衰老模型

研究［12］发现，β－淀粉样蛋白(β-AP)是在老年痴呆(Alzheimer's disease，AD)患者大脑中的一种特有蛋白，并且其与AD 的形成密切相关。学习记忆是衡量衰老的重要指标之一，而在动物海马内注射β-AP 可引起测试动物学习记忆功能的下降，故形成了一种新的衰老模型。然而β-AP 对未成熟的神经元却有营养作用，对那些分化发育成熟的神经元具有毒性作用，基于它的神经营养和神经毒性的双重作用，用其造衰老模型目前尚存争议。

1.5 自然衰老模型

自然衰老动物可以完全再现衰老的主要病理、生化、神经递质及行为等方面的全部特征性变化，且可以作为其他衰老模型造模是否成功的标尺［13－15］，故许多实验［16－19］用自然衰老动物作为衰老模型来研究。

1.6 其他衰老模型

除了上述衰老模型外，在科研实验中还有其他衰老模型如衰老加速型小鼠(senescence accelerated mouse，SAM)［20－22］可作为衰老模型。在动物海马注射氯化铝(AlCl3)［23］造成的急性衰老模型也得到了大家的认可。另外利用一些动物基因组小、生命周期短等特性来制作衰老模型也是可行的［24－25］。例如有人研究马齿苋抗衰老的作用，以果蝇作为衰老动物模型［26］。Reznick 等［27］应用虹鳚鱼作为衰老模型，来阐述了衰老的机制和过程。

2 衰老模型的评估

自然衰老动物模型能够真实反应衰老的病理生理状态。但其存在费用高，自然周期长，难以得到，即使得到又难是同一批次，故在健康状况、药物吸收及代谢上的变异性大，会对最终的试验结果产生影响。人工致动物衰老模型却可以在短时间内近似模拟动物较长时间才能发生的衰老过程，故在科研试验中被大量使用。但上述方法造成的动物衰老模型在真正意义上是否与自然衰老过程等同，这是一个有待考证的问题。刘克明等［28］采用昆明小鼠作为受试动物:1.5 月龄鼠给予D－半乳糖45 d，作为衰老模型组;15 月龄鼠作为自然衰老组;3 月龄鼠作为正常对照组。对3 组动物分别进行了多项指标的测定和分析。结果发现自然衰老组半数溶血值与正常对照组比较明显降低(P＜0.05)，但D－半乳糖模型组与对照组比较无明显差异。自然衰老组与D－半乳糖模型组SOD 活性均低于对照组(P＜0.01)、MDA 含量均高于对照组(P＜0. 05 或P＜0.01)，但2组间对比，差别无统计学意义(P＞0.05)。行为学试验显示，自然衰老组与正常对照组相比不同测试阶段游泳时间延长，D－半乳糖衰老模型组与正常对照组相比差别无统计学意义(P＞0.05);自然衰老组脑组织肾上腺素(E)和组织多巴胺(DA)均降低(P＜0.05 或P＜0.01)，D－半乳糖模型组脑组织E 和DA 降低不明显，行为试验结果与神经递质的改变一致;自然衰老组和D－半乳糖模型SOD 基因表达均低于正常对照组(P＜0.05)，其SOD mRNA 含量降低与SOD 活性、SOD蛋白表达水平降低一致。朱庆磊等［29］用20 只2 月龄NIH 雄性小鼠，随机分为致衰老模型组和正常对照组;致衰老模型组每日皮下注射D－ 半乳糖100 μg/g，正常对照组每日皮下注射等量生理盐水，持续42 d;自然衰老组为15 月龄小鼠。对比研究发现与正常对照组相比，D－半乳糖致衰老和自然衰老组小鼠血清、心、脑、肝、肺、肾等组织的MDA 含量增加，血清GSH-Px 活性以及血清、脑、肝、肺、肾等脏器的SOD 活性降低;自然衰老组小鼠血清NO含量、NOS 活性以及心脏SOD 活性降低，而致衰老组血清NO 含量以及NOS 和心脏SOD 活性无明显变化。尹彤等［30］用2 月龄NIH 雄性小鼠18 只，随机分为致衰老模型组和正常对照组;致衰老模型组每日皮下注射D－半乳糖100 μg/g，正常对照组每日皮下注射等量生理盐水，自然衰老组为15 月龄小鼠。持续42 d 后分别将上述各组小鼠断头处死后解剖，取心、肝、肾、肺、脑等脏器，常规病理取材，光镜下观察各主要脏器的病理形态学改变。结果表明心、肝、脑的病理组织学改变在自然衰老组和半乳糖催老组之间无统计学意义。肺和肾脏老化的病理组织学改变在自然衰老组和半乳糖催老组小鼠之间存在差异。由此可见，D－半乳糖致衰老鼠虽然某些指标接近自然衰老鼠，但免疫、行为、生化等方面与自然衰老鼠相比尚存在较大差异。

3 小 结

综上所述，衰老动物模型的种类虽繁多，但目前尚无一种模型可以完全再现衰老的主要病理、生化、神经递质及行为等方面的全部特征性变化。因此，在试验中我们只能依据不同的研究要求来选择不同的衰老模型，以求反映机体衰老的真实情况。如研究是以自由基损伤致衰老为主，可以选择γ 射线辐照或臭氧致衰老模型;如果进行衰老免疫学方面的研究，可以选择摘除胸腺的方法复制衰老模型。

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