一种急性或慢性神经病变熊蜂模型的构建方法

本发明属于动物模型构建，具体涉及一种利用丙烯酰胺诱导构建急性或慢性神经病变熊蜂模型的方法及应用。背景技术：1、丙烯酰胺（acrylamide，acr）是一种在各种工业生产（如废水净化、矿石处理等）和分子实验研究领域内广泛应用的化学试剂，是一种公认的神经毒物和人类可能致癌物。人或动物反复暴露在丙烯酰胺中可导致周围神经病，主要表现为肌力减弱、共济失调甚至肢体瘫痪以及轴突变性。丙烯酰胺对人的危害主要表现为具有潜在的神经毒性、遗传毒性、生殖毒性和致癌性。长期低剂量接触丙烯酰胺会出现嗜睡、情绪和记忆改变、幻觉和震颤等症状，并伴随末梢神经病。同时，丙烯酰胺也可导致认知功能障碍，损害肯尼恩细胞（kenyoncell，kc cell），并导致基因改变和染色体异常，诱发肿瘤致癌。2、早期研究表明，丙烯酰胺诱导的神经毒性可能与周围和中枢神经系统的神经末梢损伤有关。形态学、电生理学和电化学的研究表明，神经末梢是丙烯酰胺毒性的主要靶标。此外，丙烯酰胺还可以攻击含有硫醇的蛋白质位点，干扰突触前一氧化氮（no）信号通路，破坏突触前神经末梢，干扰神经信号传递，并产生神经毒性。丙烯酰胺可以诱导人神经母细胞瘤sh-sy5y细胞、星形细胞瘤u1240-mg细胞和大鼠星状细胞等各种神经细胞的凋亡，可能损害脑稳态，引起神经毒性。丙烯酰胺诱导的神经毒性通常表现为细胞内谷胱甘肽耗竭，介导线粒体功能障碍和氧化应激损伤，对大脑造成氧化应激损伤。丙烯酰胺可以通过下调小鼠昼夜节律蛋白的表达导致昼夜节律损伤和空间记忆障碍，并增加肠道通透性，降低紧密连接蛋白表达，并增加肠道和血清中的脂多糖含量，诱导免疫炎症反应，破坏紧密的血脑屏障连接，损害神经元并导致记忆障碍。目前有关丙烯酰胺神经毒性的具体机制及其防治措施仍不明了，特别是针对不同暴露剂量和时间的丙烯酰胺造成的神经毒性的影响有待进一步研究和检测。因此，构建动物模型是研究丙烯酰胺神经毒性机制和防治策略的重要辅助手段。3、动物神经毒性测试历来是非临床实验室评估的基本组成部分，早期研究常使用灵长类动物、啮齿类动物或犬科动物等哺乳动物作为丙烯酰胺神经毒性的测试动物。使用这些哺乳动物虽然各有优点，但同样具有模型建立周期较长，构建成本较高等缺点，且由于丙烯酰胺的神经毒性和致癌性，会导致动物的病变，在很多的情况下，会导致动物死亡，造成较高的致死率，从而使这一模型极不稳定，从而使模型的应用受到限制。作为一种替代方法，构建如斑马鱼、黑腹果蝇和秀丽隐杆线虫等非啮齿类动物模型已成为检测筛选丙烯酰胺神经毒性效应的创新平台。在这些非传统模式生物中，熊蜂作为一种社会性昆虫，其神经系统和行为与人类有一定的相似性，因此可以作为研究丙烯酰胺神经毒性的有效模型。此外，熊蜂具有良好的生态代表性、行为敏感性、生物学特性和较低的伦理风险等优点，并具备良好的学习认知能力，包括嗅觉学习、颜色辨别和对特定目标的识别操作行为，是研究急性毒性和慢性毒性浓度丙烯酰胺导致的神经毒性的良好动物模型。技术实现思路1、本发明提供了一种采用丙烯酰胺诱导构建急性或慢性神经病变熊蜂模型的方法，其可用于筛选预防或治疗急性或慢性神经病变的药物，同时能够应用于探究急性或慢性神经病变相关疾病的机制。2、本发明急性或慢性神经病变熊蜂模型的构建方法如下：3、动物选择：选择新出巢第一天的熊蜂作为建立神经病变熊蜂模型的对象；4、制备丙烯酰胺蔗糖溶液：首先制备质量体积浓度（g:ml）为45-55%的无菌蔗糖溶液，灭菌后，将丙烯酰胺添加到无菌蔗糖溶液中，制得浓度为1.5-2.5mmol/l或0.1-0.15mmol/l的丙烯酰胺蔗糖溶液，5、模型建立：采用1.5-2.5mmol/l丙烯酰胺溶液饲喂新出巢熊蜂2天，获得急性神经病变熊蜂；采用0.1-0.2mmol/l的丙烯酰胺蔗糖溶液饲喂新出巢熊蜂5天，获得慢性神经病变熊蜂。6、本发明通过行为学指标的测定检验急性毒性或慢性毒性诱导的神经病变熊蜂模型是否构建成功；所述行为学指标包括熊蜂运动能力测定和熊蜂学习记忆能力测定。7、本发明在达到相应的饲喂天数后，通过视频软件分析了对应丙烯酰胺急性毒性和慢性毒性组熊蜂的运动距离、运动速度、运动最大加速度和最小加速度等指标。8、本发明在达到相应的饲喂天数后，通过喙伸实验测试了对应丙烯酰胺急性毒性和慢性毒性组熊蜂对气味的学习水平和记忆能力。9、本发明的有益效果在于：以饲喂不同丙烯酰胺时间和剂量的熊蜂建立丙烯酰胺神经毒性模型。急性和慢性丙烯酰胺暴露都会降低熊蜂的运动能力，并损害其认知能力，表现出丙烯酰胺的神经毒性。相对于现有技术中的其它常见动物模型，本发明操作简便，成本低廉，造模周期短，神经毒性表现显著且根据剂量和暴露时间表现出不同的急性或慢性神经毒性，适用于大规模神经毒性的试验，并可用于筛选预防或治疗神经毒性相关疾病的方法或药物，同时能够应用于探究神经系统相关疾病的具体机制。技术特征：1.一种急性或慢性神经病变熊蜂模型的构建方法，其特征在于，其包括下述步骤：2.根据权利要求1所述的急性或慢性神经病变熊蜂模型的构建方法，其特征在于：蔗糖溶液质量体积浓度为45-55%，丙烯酰胺在蔗糖溶液中浓度为1.5-2.5mmol/l，饲喂新出巢熊蜂2d，获得急性神经病变熊蜂。3.根据权利要求1所述的急性或慢性神经病变熊蜂模型的构建方法，其特征在于：无菌蔗糖溶液质量体积浓度为45-55%，丙烯酰胺在蔗糖溶液中浓度为0.1-0.15mmol/l，饲喂新出巢熊蜂5d，获得慢性神经病变熊蜂。4.权利要求1-3中任一项所述的急性或慢性神经病变熊蜂模型的构建方法构建的急性或慢性神经病变熊蜂模型在筛选预防或/和治疗急性或慢性神经病变药物中的应用。5.权利要求1-3中任一项所述的急性或慢性神经病变熊蜂模型的构建方法构建的急性或慢性神经病变熊蜂模型在研究急性或慢性神经病变疾病机制中的应用。技术总结本发明公开了一种急性或慢性神经病变熊蜂模型的构建方法，该方法以新出巢熊蜂作为建立神经病变熊蜂模型的对象；将丙烯酰胺溶于无菌蔗糖溶液中，制备丙烯酰胺蔗糖溶液；给新出巢熊蜂饲喂丙烯酰胺蔗糖溶液，获得神经病变熊蜂模型；本发明方法构建的模型能用于筛选预防或治疗神经毒性相关疾病的方法或药物，能够应用于探究神经系统相关疾病的具体机制，具有良好的应用前景。技术研发人员：庸琪瑶受保护的技术使用者：中国农业大学技术研发日：技术公布日：2024/5/12