
背景知識:注意缺陷多動障礙(Attention Deficit Hyperactivity Disorder,ADHD)是兒童時期常見的神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病,全球發(fā)病率約為7.2%,其中約有50%的患者癥狀會持續(xù)到成年階段。ADHD典型臨床表現(xiàn)為多動、沖動和注意力不集中,常共患品行障礙、抽動障礙、學習障礙、言語和語言發(fā)育障礙以及對立違抗性障礙等疾病。神經(jīng)發(fā)育障礙導致的認知功能缺陷阻礙了ADHD患者的生活、學習和社交,嚴重降低患者的生活質量,也給社會帶來了極大負擔。研究顯示,ADHD患者的犯罪率較正常人顯著升高,且出現(xiàn)心理以及交通事故等問題的風險顯著增加。截止目前,ADHD的病因及發(fā)病機制尚不明確,使這一疾病臨床治療效果不佳,持續(xù)困擾患者及醫(yī)護人員。加強對ADHD病因及發(fā)病機制的研究,提高ADHD臨床療效是當前研究的主要方向。動物模型是ADHD基礎研究中的重要載體,可以滿足快速的侵入性操作,嚴格的假設檢驗,是疾病研究的基礎條件。自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)是目前國際上應用最為廣泛的ADHD動物模型,但在研究過程中,學者發(fā)現(xiàn)SHR大鼠模型存在明顯缺陷,如實驗過程中在月份過大時,SHR大鼠出現(xiàn)高血壓癥狀,對實驗結果造成干擾;另外,其天然對照組WKY大鼠較普通SD 大鼠表現(xiàn)出更安靜甚至偏抑郁的現(xiàn)象,難以真實反映藥物的臨床療效。
內(nèi)容導讀:
1 ADHD病因及發(fā)病機制研究新進展
1.1 遺傳因素:Meta分析結果顯示,多巴胺能、5-羥色胺能和去甲腎上腺素能基因與ADHD狀態(tài)顯著相關
1.2 環(huán)境因素:環(huán)境因素對個體的影響發(fā)生在各個階段,包括產(chǎn)前、產(chǎn)時、產(chǎn)后以及發(fā)育中。研究表明,孕期母性應激、產(chǎn)時缺氧、產(chǎn)前或發(fā)育過程中暴露于酒精、尼古丁、甲基苯丙胺等有害物質會使后代出現(xiàn)ADHD 的概率顯著提升
1.3 神經(jīng)發(fā)育因素:個體出現(xiàn)腦部伏隔核、杏仁核、尾狀核、海馬體、殼核、小腦、前額葉皮質和右半球基底節(jié)部位的體積明顯縮小時,會導致大腦功能障礙,出現(xiàn)ADHD癥狀
2 基于發(fā)病機制的動物模型研究概況
2.1 遺傳模型
2.1.1 多巴胺轉運蛋白(DAT)基因敲除(KO)小鼠模型:DAT-KO小鼠表現(xiàn)出良好的表面效度、結構效度和預測效度,能夠較好地滿足ADHD 動物模型的要求,但DAT-KO 小鼠也存在ADHD 之外的表現(xiàn)。
2.1.2 自發(fā)性高血壓大鼠(SHR):SHR大鼠表現(xiàn)出自發(fā)性多動、沖動和學習認知障礙等典型ADHD臨床癥狀,是目前ADHD使用最廣泛的動物模型
2.1.3 Snap-25 缺陷型突變小鼠模型:Snap-25缺陷型突變小鼠作為ADHD的動物模型存在一些缺陷,小鼠雖然表現(xiàn)出了行為上的多動和沖動,但是沒有表現(xiàn)出認知障礙和注意力缺陷,并且表現(xiàn)出了持續(xù)性的頭部上下擺動等非ADHD的癥狀
2.1.4 對甲狀腺激素受體抵抗產(chǎn)生的trβ基因突變小鼠模型:對甲狀腺激素受體的抵抗會導致trβ 基因的突變,trβ基因突變的小鼠表現(xiàn)出行為缺陷、多動、沖動和注意力不集中等ADHD癥狀
2.1.5 α-突觸核蛋白缺乏小鼠:研究顯示,α-突觸核蛋白參與了帕金森的發(fā)病,推測α-突觸核蛋白參與調(diào)節(jié)多巴胺的傳遞。
2.1.6 LatroPhilin-3 基因敲除大鼠:LPHN-3基因敲除大鼠在熟悉的環(huán)境中表現(xiàn)出過度活躍,對聲音刺激表現(xiàn)出更高的反應性,此外,大鼠也表現(xiàn)出注意力和抑制控制缺陷,符合ADHD 癥狀
2.1.7 斑馬魚模型:斑馬魚模型憑借自身諸多優(yōu)勢在神經(jīng)科學領域的應用越來越多,并且無論是行為學還是基因層面都非常滿足對ADHD動物模型的要求,但其自身仍有一些局限性,如沖動控制在幼體動物中很難評估,這對斑馬魚的早發(fā)性多動癥模型來說是一個劣勢;此外,斑馬魚與人類的大腦發(fā)育以及解剖學仍存在著物種差異,這是另外一個不足之處。
2.2 環(huán)境誘導模型
2.2.1 產(chǎn)前酒精暴露:出生前暴露于酒精的齲齒動物表現(xiàn)出胎兒酒精效應(FAE),F(xiàn)AE動物從幼年起就表現(xiàn)出注意力缺陷、多動和沖動等ADHD的癥狀表現(xiàn)
2.2.2 產(chǎn)前尼古丁暴露:研究表明,產(chǎn)前暴露于尼古丁,包括母體主動吸煙和被動吸煙,會導致出生后的兒童患ADHD的概率大大增加,具體表現(xiàn)為閱讀能力受損、語言障礙和記憶受損
2.2.3 產(chǎn)前甲基苯丙胺暴露:甲基苯丙胺(MA)是一種精神興奮劑,其作用機制是血清素和多巴胺水平的急劇增加,引起神經(jīng)元損傷,導致海馬區(qū)、紋狀體和前額葉皮層多巴胺能和血清素能軸突終端的長期損傷
2.2.4 發(fā)育中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥溴氰菊酯暴露:研究顯示,兒童時期接觸擬除蟲菊酯與ADHD的發(fā)病密切相關
2.3 神經(jīng)發(fā)育障礙模型
2.3.1 小腦發(fā)育遲緩模型:研究發(fā)現(xiàn),ADHD患兒的小腦體積顯著減小,小腦發(fā)育遲緩在ADHD中起到重要作用
2.3.2 新生缺氧大鼠模型:研究表明,新生缺氧大鼠表現(xiàn)出學習、記憶障礙和多動等ADHD樣行為
2.3.3 母性應激小鼠模型:研究表明,懷孕期間母親的壓力過大,會導致子代兒童出現(xiàn)ADHD的表現(xiàn)。母性應激誘導的小鼠表現(xiàn)出的癥狀與ADHD相似。
2.3.4 新生6-羥基多巴胺損毀大鼠模型:新生6-羥基多巴胺損毀大鼠被認為是一種有效的ADHD模型鼠,通過選擇性化學損毀5日齡大鼠的多巴胺能神經(jīng)元,該大鼠表現(xiàn)出多動和注意力不集中,但沒有表現(xiàn)出沖動,它們在空間辨別測試中表現(xiàn)出多動和學習障礙,體現(xiàn)出部分表面效度。
2.3.5 新生齲齒動物的X線輻射:通過對新生齲齒動物進行X線照射會導致行為缺陷,包括學習和記憶的缺陷。研究表明,出生后暴露在X線照射下的大鼠表現(xiàn)出明顯的多動和沖動的行為。該模型中大鼠腦內(nèi)海馬區(qū)神經(jīng)元數(shù)目減少,被認為是出現(xiàn)癥狀的原因,苯丙胺可以減輕大鼠由X線輻射而出現(xiàn)行為和記憶缺陷。
關鍵詞::注意缺陷多動障礙 動物模型 基因 環(huán)境因素 神經(jīng)發(fā)育障礙