自发性脑出血动物模型平台及其在药物筛选中的用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及疾病和药物研究领域。具体的，本发明提供了一种研究自发性脑出血 的动物模型平台，以及使用所述动物模型平台筛选自发性脑出血药物的方法。
【背景技术】
[0002] 自发性脑出血（Spontaneous intracerebral hemorrhage, ICH)是指非外伤情况 下各种原因引起的脑大、小动脉，静脉和毛细血管自发性破裂引起的脑内出血。ICH是一种 多因素疾病，受环境和遗传因素共同作用。其症状包括意识障碍、偏瘫、失语、蛛网膜下腔出 血、视力下降、视网膜出血等。其发病原因包括高血压，淀粉样变性血管病、先天性血管瘤、 动静脉畸形、凝血障碍等以及烟雾病、结节性多动脉炎、抗凝剂和抗血小板聚集剂的应用和 某些药物的使用。在欧美国家，自发性脑出血患者占全部卒中患者的10%?20%，病死率和 致残率都很高，有资料显示病死率达23%?52%。在我国，根据2005年中国脑血管病防治指 南，脑出血发病率为60?80/10万人口 /年，占全部卒中病例的30%左右，急性期病死率约 为30%?40%。大脑半球出血约占80%，脑干和小脑出血约占20%。至于复发性脑出血的发 生率，根据国外资料，亚洲国家为1. 8%?11%，欧洲国家为6%?24%，拉丁美洲为6%?30%。
[0003] 自发性脑出血已通过各种动物模型得到复制并深入机制研究。在ICH的行为学研 究中，其研究方法包括化学性损害模型，机械损伤模型和基因遗传模型。化学性损害模型包 括用胶原酶或自体血注入等方法对动物例如灵长类或啮齿类动物进行处理。胶原酶介导建 立的动物模型是常见的ICH模型之一，能很好地模拟ICH的临床症状和病理学特点。不同 的ICH致病模型模拟的ICH的病理、发病机制、临床症状和病理学特点不同。不同的动物在 同一个ICH致病模型也有一定区别。例如，不同动物对胶原酶敏感性有差异。因此通常需 要针对特定的医学或药物开发研究目的开发特定的ICH致病模型，以及选择特定的动物类 型，以及观察这种特定动物模型的特定参数，才能尽量准确地获得待测医疗手段或药物是 否对ICH有效的判断。
[0004] 应用于检测ICH模型中行为学检测方法主要有：前肢上抬实验、伸爪实验、圆柱体 实验、改良神经功能缺损评分（mNSS)、转角实验等。数十年来上述行为学检测方法被用于检 测中枢神经系统损伤后的感觉功能研究。然而，这些方法被用于评估单方面功能障碍时，有 许多限制。例如，前肢上抬实验和改良神经功能缺损评分需要固定大鼠躯干；圆柱体实验仅 测试前肢，后肢则被忽视。很少有研究测试了动物单侧脑出血情况下的不对称感觉以及运 动功能障碍。
[0005] ICH患者可能会需要数年时间来恢复长期脑功能障碍。临床研究的目的就是改善 人类的功能恢复。目前大多使用ICH的动物模型来模拟临床情况。尽管障碍表现可以非常 接近ICH症状，但用现今的研究技术进行微创检测发现，通常动物经过最初的脑出血之后 约2个月即可几乎完全恢复。很少有研究进行长期性功能障碍的评估。
[0006] 因此，显然还需要一种对ICH短期和长期功能障碍和症状敏感的可重复性高的方 法，来评估脑出血后单侧中枢神经混乱和其回复过程造成的的损伤程度和长期残余损伤， 特别是胶原酶诱导的ICH大鼠模型的行为状态判断方法以及使用这种方法评估药物或疗 法对ICH的效果。
[0007] 因此，本报告的目的，即是对步态参数进行探索性分析来确定这些ICH大鼠模型 的变化，并通过对ICH大鼠的步态分析探索其长期障碍表现。
【发明内容】
[0008] 本发明提供了一种用于研究自发性脑出血（ICH)的动物模型平台，所述模型平台 利用胶原酶（Collagenase)诱发大鼠出现ICH症状，并采用定量分析大鼠通过步行台的步 态及姿势指标来作为检测ICH行为学检测的特征参数。本发明还提供的利用所述平台用作 在待测物中研究或筛选ICH相关药物的方法。
[0009] 具体的，本发明提供了一种用于制备自发性脑出血动物模型的方法，包括以下步 骤：
[0010] (1)对大鼠进行训练，包括将大鼠放入步行台，让其从步行台一侧跑至另一侧，训 练至大鼠能连续地通过步行台，
[0011] (2)对步骤（1)得到的大鼠进行诱发模拟自发性脑出血症状的处理；
[0012] (3)短期或长期观察和定量分析步骤（3)得到的大鼠通过步行台的步态指标；
[0013] (4)根据（3)的分析结果对所述大鼠的ICH的疾病程度和恢复状况进行判断。
[0014] 在本发明的其中一个方面，其中所述自发性脑出血动物模型用于自发性脑出血的 长期和短期研究。
[0015] 在本发明的其中一个方面，其中所述方法中的步骤（1)为将大鼠放入步行台，让其 自由从通道一侧自由跑至另一侧，训练合格的大鼠为在没有推拉的状态下通过走道。优选 的，以大鼠至少可以连续三次正确地无停顿地通过通道为训练合格条件。更优选的，以大鼠 至少可以连续三次正确地无停顿地在1. 0-2. 5秒内通过通道为训练合格条件。
[0016] 在本发明的其中一个方面，其中所述方法中的步骤（2)所述诱发模拟自发性脑出 血症状的处理为将胶原酶(例如IV型胶原酶）施用于大鼠脑半球的纹状体。可选择施用于 大鼠一侧或两侧脑半球的纹状体。造成的脑部损伤通常反映在对侧肢体受损（例如运动功 能等受:损）。
[0017] 在本发明的其中一个方面，其中所述大鼠通过步行台的步态指标包括静态指标和 /或动态指标。静态指标可包括爪印面积、最大接触面积、接触时间、接触平均强度、最大接 触平均强度或其任意组合。动态指标可包括行走时间，速度变异率，步频，摇摆速度，步幅， 接触率、占空比、支撑比例类型、爪间距离、步伐周期或其任意组合。
[0018] 在本发明的其中一个方面，其中所述方法中的步骤（3)中为短期观察和定量分析。 短期可以是指在对步骤（2)进行模拟自发性脑出血症状的处理后1天到30天内（例如在第 1-3天，优选在第3天)。观察和分析的步态指标为爪印面积、最大接触面积、前爪接触时间、 压力、摇摆速度、后爪占空比、步幅、前爪间距、支撑比例类型例如三爪支撑模式、步频和平 均速度中的一种或多种的组合。在本发明的其中又一个方面，步骤（3)中当出现：
[0019] (a)前肢和/或后肢爪印面积变小；
[0020] (b)前爪接触时间上升；
[0021] (C)压力变小；
[0022] (d)后爪摇摆速度下降；
[0023] (e)后爪占空比下降；
[0024] (f)步幅下降；
[0025] (g)前爪间距下降；
[0026] (h)三爪支撑模式比例上升；
[0027] (i)步频下降；或
[0028] (j) (a)_ (i)中的任意两种或多种的组合时，
[0029] 判断为大鼠的对侧脑部受损。
[0030] 在本发明的其中一个方面，其中所述方法中的步骤（3)中为长期观察和定量分析。 长期一般是指在对步骤（2)进行模拟自发性脑出血症状的处理后1天到60天内（例如在第 1-56天内，优选在第1，3, 28, 35和56天)。观察和分析的步态指标包括爪印面积、最大接触 面积、前爪接触时间、压力、摇摆速度、后爪占空比、步幅、前爪间距、支撑比例类型例如三爪 支撑模式、步频和平均速度中的一种或多种的组合，优选为爪印面积、站立期持续时间和压 力方面的一种或多种的组合。在本发明的其中又一个方面，其中步骤（3)中当在出现：
[0031] (a)前肢和/或后肢爪印面积变小；
[0032] (b)前爪接触时间与另一侧前爪接触时间的比值上升；
[0033] (C)后爪接触时间与另一侧后爪接触时间的比值下降；
[0034] (d)压力下降；
[0035] (e)步幅下降；
[0036] (f)前爪间距下降；
[0037] (g)三爪和四爪支撑模式出现的比例增多，双爪和单爪支撑模式出现的比例减少