一、實驗動物模型介紹
進行延緩衰老評估需選用適合之老化動物作為實驗動物模式，一般可 選用長期飼養至老化年齡的老齡動物模式、基因遺傳型老化動物模式、誘 導型老化動物模式。
老化促進小鼠(senescence-accelerated mice, SAMP8)為國際認可之基因 遺傳型老化動物模式，係由日本京都大學以AKR/J 系小鼠採同胞兄妹互相 交配繁殖，培育出來之加速老化動物模型。其主要老化特徵包括生命期短 (10~17 個月)、外觀毛色缺乏光澤且粗糙、毛髮脫落、活動力降低、眼睛周 圍發炎及脊椎彎曲等(圖一)。因 SAMP8 體內粒線體功能異常及高度氧化壓 力狀態，進而引起學習及記憶能力缺損和快速老化的特性，且腦部會產生 大量 的 類澱 粉前 驅蛋 白(amyloid precursor protein, APP)與類澱粉蛋白 (β-amyloid protein, Aβ)，被認為是研究阿茲海默症的良好動物模式，亦適合 探討老化現象、學習記憶能力及體內生理變化等多方面之議題。
圖二、活動量裝置圖示
Fig. 2. The apparatus of open field activity test system.
二、老化外觀的評估—老化指數評估法(aging score)
老化指數系統是為了評估老化促進小鼠的衰老程度而制定的，評估 8 個與老化有關的特徵項目，包括有行為(behavior)方面：探索反應(reactivity) 及逃避反應(passivity)；外表方面(appearance)方面：毛髮光澤度(glossiness)、
粗糙度(coarseness)、毛髮稀疏脫落程度(hair loss)及皮膚潰瘍狀態(skin ulcer)；
眼睛周圍紅腫發炎程度；脊柱前後彎曲程度(lordokyphosis)。每一個項目分 為5 等級計分(grades)，每一個項目的等級均有清楚的定義明列，並且根據
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動物本身的老化強度(intensity)來區分的。老化等級與發生率及老化指數的 總分，會伴隨年齡的增長而增加。
三、活動量測定法(open field activity test)
由於學習記憶測試法為平面移動之行為表現，因此監測平面移動量目 的在了解小鼠平面步態移動之情形，作為活動量是否異常之評估依據。將 小鼠放置於箱型裝置之正中央(圖二)，並在光線微弱且寂靜的環境下進行 測試，紀錄下小鼠每5 分鐘內的活動情形(locomotion; sec / 5 mins)。
四、學習及記憶能力測定
(一)單次被動迴避試驗(single-trial passive avoidance test)
藉由古典制約原理及小鼠趨暗之特性，判定試驗素材對小鼠學習 記憶能力之影響。採用專屬之 shuttle cage，分成明室及暗室，其中央 有一小閘門相隔並可相通，箱底設有間隔1 cm 平行排列的金屬桿，並 接上電流器(圖三)。測試時先將小鼠置於明室且打開閘門，使其自由探 索，若小鼠進入暗室，隨即關上閘門並給予 0.5 微安培 0.5 秒之電擊 (shock)，此為學習訓練。完成訓練後之 24 小時、48 小時及 72 小時的 記憶能力，測試時採同樣方法操作，但此時不再給予任何電擊，記錄 其在明室中滯留的時間，每次測試時間最大期限為 180 秒。滯留明室 的時間越長，表示小鼠記憶能力越佳。
圖三、單次被動迴避試驗裝置圖示
Fig. 3. The apparatus of single-trial passive avoidance test.
(二)主動迴避試驗(active shuttle avoidance test)
藉由古典制約原理及小鼠厭惡聲光刺激之特性，判定試驗素材對
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小鼠學習記憶能力之影響。建議於活動量試驗後，才進行主動迴避試 驗。採用專屬之 shuttle cage，分成兩個箱室，其中央有一小閘門相隔 並可相通，箱底設有接上點流器之間隔1 cm 平行排列的金屬桿，實驗 流程全由電腦程式設計控制時間、聲光及電擊(圖四)。先給予小鼠 10 秒鐘的光及聲音的刺激 (conditioned stimulus; CS)，若小鼠無迴避 CS 之反應，系統則給予電擊(unconditioned stimulus; UCS)；若小鼠迴避了 CS，則不給予電擊。試驗動物將接受連續 4 天，每天 4 次，每次 5 回 的CS/UCS 測試。此測試探討於 CS 系統下迴避反應的次數，判定小鼠 學習記憶能力之影響。
圖四、主動迴避試驗裝置圖示
Fig. 4. The apparatus of active shuttle avoidance test.
五、抗氧化能力測定
細胞會利用氧分子作為能量的來源，但為了避免活性氧物質對細胞造 成氧化傷害，而產生了一套抗氧化防禦機制來保護自己，這套抗氧化防禦 系 統 包 括 酵 素 性 及 非 酵 素 性 防 禦 系 統 。 酵 素 系 統 包 含 了 超 氧 歧 化 酶 (superoxide dismutase, SOD)、觸酶(catalase)、谷胱苷肽過氧化酶(glutathione peroxidase, GPx)等。藉由測定體內相關抗氧化酵素活性及等相關氧化指標 及8 羥基-2’-去氧鳥嘌呤核苷 (8-hydroxy-2’- deoxyguanosine, 8-OHdG)、氧 化修飾後蛋白羰基功能基含量、腦內多巴胺含量等生物指標分析，來評定 體內的抗氧化及抗衰老的狀態。
六、腦部病理組織測定法
隨著老化所引發之老年失智(senile dementia)為當前備受關注，類澱粉 蛋白(β-amyloid protein, Aβ)是形成阿茲海默症的危險因子之一，Aβ 會在大 腦皮質及海馬迴中過度分泌且大量堆積，導致神經元損傷產生老年斑塊及
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神經糾結的現象，此為阿茲海默症之病理特徵(Flood et al., 1991)。Aβ 於腦 部中快速沈積，會導致記憶學習與行為認知的降低與不足。可藉由腦部病 理切片進一步評估實驗動物腦部海馬迴組織中之 Aβ 沈積情形，褐色斑塊 為經免疫染色後的 Aβ(圖五)。受試物若明顯降低海馬迴組織中 Aβ 沈積，
表示改善阿茲海默症效果顯著。
圖五、腦部免疫染色之Aβ 病理切片(箭頭處為 Aβ 之蓄積) Fig. 5. The β-amyloid deposits in the brain.
七、存活期試驗
小鼠6 月齡開始進行實驗，每天觀察及紀錄死亡月齡，直至全部自然 死亡。實驗結果比較試驗組與對照組的平均壽命和最高壽命，畫出生存曲 線圖，計算半數動物死亡的天數。