目前精神病學、神經病學、心理學研究中都有哪些動物病理模型?
這些模型是怎麼製造的?我們怎麼能確定它得的精神神經疾病和人的一樣呢?
--------------------粗淺的回答一下--------------------------------------------------------------------------------
理想的疾病模型,需要滿足以下三個指標:1. 病因學和病理學上和人的一致性;2.模擬核心癥狀;3.良好的藥物預見性。(當然,最好還得成本低,時間周期短,易於操作等)
在多數情況下,神經疾病的動物模型都不夠理想,只能滿足三個指標中的一個或者幾個。對於基礎科研來講,最重要的是病因學和病理學,對於藥物研發來講,最重要的是藥物預見性。而模擬核心癥狀是個比較讓人煩的事情,畢竟是子非魚焉知魚之樂,對於一些複雜點的疾病如精神分裂症,模擬核心癥狀就只能說「呵呵」了。(但是疾病模型又必須得模擬了或者看起來模擬了相關癥狀, 不然就難以叫做疾病模型不是?)
疾病模型的構建方法,Ziliang已經基本上說過了,大概也就這麼幾種:
1.基因操作或動物品系選擇。
若有精神疾病是單基因缺陷造成,那麼造模型的最好辦法就是突變(比如MECP2基因KO模擬Rett綜合症,從病理病因到癥狀都模擬的不錯)。但這類疾病不多因此模型也不多。
再就是利用基因操作只模擬病理(而非病因),比如過表達Aβ蛋白模擬AD。AD的病因並非Aβ蛋白的過度表達,而是隨著衰老清除失效的蛋白的積累。過表達Aβ蛋白模擬AD並沒有模擬真正的病因,但很好的模擬了病理,也算是個成功的模型。
品系選擇上,可以通過人為選擇有某些特點的動物,就像選擇溫順的和兇猛的狗一樣。比如東京鼠,就具有抑鬱樣的行為,可作為抑鬱症的模型。似不是很常用。
2.利用各種方法進行局部損傷
有些很簡單。比如脊髓損傷的模型,可以直接用手術損傷動物的脊髓來模擬。外周神經損傷導致的神經痛,可以用坐骨神經損傷來模擬。
腦缺血損傷可以用頸動脈結紮模擬。腦血栓導致的局部腦缺血可以用光誘導的局部血小板凝集法造血栓模擬。這些都還算比較常用而且被認可的模型。
3.藥物處理
有些精神疾病是純粹由於使用藥物引起的,比如成癮。要造這種模型,直接給動物注射毒品就行。比較好的方法是自給葯,成癮以後,動物會自己給自己注射的。人工注射的可以用條件性位置偏愛來檢測是否成癮。
或者藥物處理可以直接誘導出類似疾病的癥狀。神經元的不受控過度放電是癲癇的主要癥狀。在動物上通過注射戊四氮可以直接興奮中樞神經系統,誘發癲癇。這種癲癇的病因同人類癲癇顯然不同,病理類似,但在篩選抗癲癇藥物上還是很有效的。
當然,也有些藥物造模型看起來很牽強。比如說用NMDA受體拮抗劑MK801/k粉來模擬精神分裂症。精神分裂症的病因病理本來就不夠清楚,所以無從直接去從病因病理入手去造模。精分的陽性癥狀比如說幻聽,幻視,也沒法在動物上直接檢測,這樣模擬癥狀也不容易。用用NMDA受體拮抗劑MK801/k粉來模擬精神分裂症能夠被承認,主要在於兩個方面:動物出現了異常的活動(是不是看到了不存在的東西?),動物的pre-pulse inhibition 受損(精神分裂症病人也受損)。
4.純行為學處理
直接的。比如睡眠剝奪,可以直接用作長時間睡眠缺乏的模型。
慢性不可預知應激,可以用作抑鬱症的模型。
胡老師新發文章裡面用的強迫游泳和習得性無助,也是常用抑鬱症模型。強迫游泳的藥物預見性相當好,但是病因上不怎麼被承認(1-2天就抑鬱了?得個抑鬱症也沒有這麼快吧,又不是經前抑鬱綜合症)。
恐懼記憶,經常被用來研究學習記憶的機理,也會被用作創傷後應激障礙的模型。
再回答題主最後一個問題:我們怎麼能確定它得的精神神經疾病和人的一樣呢?
我個人的答案是,因為線蟲果蠅老鼠兔子雞貓狗甚至猴子猩猩和人不一樣,所以我們沒法確定它得的精神神經疾病和人的一樣。我們能做的就是建立各種客觀的評價手段,盡量接近人類精神疾病。畢竟很多機制在進化上是保守的,人和動物們的相似性還是很高的。(比如說妹子邀請我回答,我就寫的認真了點,這種動物性的表現,估計也可以建個動物模型)
如何選用疾病模型
疾病模型非常多,很可能每種精神疾病都有對應的模型,其優缺點各個不同。首先得了解自己的目的。找到一種疾病的模型很容易(google一下就ok),但要了解各種模型的適用條件,長處短處,尤其是針對該模型存在哪些爭議, 就得仔細研讀前人的研究了。
p.s.
對於人來說,疾病和檢測指標是分開的。比如,感染是疾病,白血球檢查是一個檢查方法。在很多動物疾病模型上,這兩者就並沒有完全分開。還是拿胡的強迫游泳舉例,它自己就是抑鬱症模型,同時也是抑鬱樣行為的檢測手段,甚至可以用來檢測其它抑鬱症模型(如慢性不可預知應激)的效果。區分哪種操作是疾病模型,哪種操作是read out,也是很關鍵的。
呃,謝邀,首先推薦一本書,不過這本書里沒個列好的表,而書又太長,所以放個連接供有興趣的人翻閱。Psychiatric Disorders (Psychiatric Disorders Methods and Protocols Edited by Firas H. Kobeissy)
Again,推薦幾篇review。http://www.nature.com/neuro/journal/v13/n10/full/nn.2647.html
Animal Models of Neuropsychiatric Disorders
根據2011年那篇annual review的說法,這個圈圈裡面的疾病都有model,具體model的protocol可參考推薦的springer的那本書,或者查查用此model做的paper。一般就是通過施藥(drug abuse,PD等可用),過表達基因(AD,PD等可用,估計也是生物界人士最熟悉的)或者條件反射(學習,如anxiety等等),現在應該還有optogenetics的方法了吧,待行家補充。
至於另外的器質性的neural disorder比如AD,PD,HD之類,model得太多了,從線蟲到人都可以model出來,一般常見的施藥比如MPTP,過表達基因比如A-beta,presenilin,tau,alpha-synuclein等等,這裡就不詳細介紹了,大家感興趣的完全可以自行google或者pubmed。比如http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3337025/
比如Animal Models of Alzheimer Disease
比如http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3229762/
最後說到animal model是否能真實反映人類疾病,我想很難,畢竟很多基因很多疾病動物都沒有,你做出model來了又是生物學家玩的,醫學界有深度參與么?
這裡有篇review:Evaluation of animal models of neurobehavioral disorders
根據他們的conclusion 「Unfortunately, no consensus exists about the order and weight of the different steps that are necessary for developing an animal model, nor are there common, generally accepted criteria for evaluating the resulting putative model. Perceiving model building as an iterative multi-stage process with an evaluation stage with predefined appraisal criteria may guide the scientists through the model building and model evaluation process. The suggested workflow can also be used to develop and/or evaluate animal models in other areas of research. In almost the same manner as animal models can be improved, guided by the procedure outlined above, the developmental and evaluation procedure itself may be improved by careful definition of the purpose(s) of a model and by defining better evaluation criteria.」 下劃線是我加的。
他們還有個workflow for validation
革命尚未成功,同志仍需努力。
接觸過的有痴呆老鼠,中風老鼠模型。
想區別一下你的題目吧,你要問的應該是精神病學的研究,因為他研究的就是想了解的異常心理學研究;神經學研究的是心理的生理基礎,如腦,神經等;最後一個是心理學研究,準確來說,心理學不僅僅有變態心理學,還有普通心理學,教育心理學,心理測量學很多的小分支,而心理學研究的範圍可以是這裡面的任何一個或幾個
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