老年性痴呆动物模型的研究进展(3)
②JNPL3小鼠。此种小鼠表达人类FTDP-17突变tau基因(tau P301L)，通过刚果红、Bielschowsky和Bodian银染确认在脑干、间脑、小脑和脊髓有NFT形成[17]。到10月龄时,90%出现运动和行为学障碍。JNPL3小鼠在出现症状2周内,衰退扩展到所有肢体,几乎不能移动,出现肌张力障碍性体态。同时体重减轻,梳理、发音和睁眼困难。运动障碍使这些小鼠不能在Morris迷宫中进行测试。JNPL3小鼠成为研究NFT致病机制广泛应用的工具，新近的转基因动物模型多建立在此动物模型基础上。
③rTG4510小鼠。这种小鼠的特点是表达了一种可抑制的人类tau的突变体,导致随年龄增大而增多的NFT、神经元丢失和严重的前脑萎缩。抑制RTG4510小鼠转基因tau的高表达后, 尽管NFT仍继续蓄积，但小鼠记忆功能恢复,脑内神经元数量稳定,此研究结果提示溶解的tau比NFT更具神经毒性[18]。
转tau基因鼠证实FTDP-17突变加速tau聚合，导致体内神经细胞丢失和功能障碍，展现胶质细胞影响神经元功能的病理变化，最终表现行为学改变。转tau基因模型作为研究AD主要病理学特征之一NFT形成及相关tau蛋白生化作用的工具，近年发展较为迅速，在AD研究中发挥着愈来愈重要的作用。
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3.转Aβ与tau基因鼠 随着转基因动物技术不断完善和发展，在同一转基因鼠内同时表达AD的两大特征性病理变化Aβ和NFT很快从理论变成现实，把AD研究再推上新一级台阶，转基因鼠AD模型从单转基因到双转甚至三转基因迈进，并取得显著成果。
①Tg2576/tauP301L小鼠。由Tg2576小鼠和tauP301L(JNPL3)小鼠杂交而来。其行为学的发病方式及出现时间和JNPL3相似，如进行性后肢萎缩,呈弯腰驼背姿势,体重减轻,梳理、发音及睁眼困难。Aβ沉积同Tg2576小鼠。NFT大量出现在边缘系统和嗅觉皮质区[19]。
②APP23/tauP301L小鼠。由APP23小鼠和tauP301L(JNPL3)小鼠杂交而得，其Aβ沉积与单转APP23基因小鼠并无不同，但NFT病理变化却较将APP23小鼠脑提取物注入单转tauP301L基因鼠脑内所致NFT形成严重，注入的Aβ在缺少Aβ沉积时触发tau病理变化，为AD病人脑内Aβ沉积神经解剖学定位与tau损伤发展及散布的差异提供了注释。
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③3xTg-AD小鼠。Oddo等分别把两种突变基因APPSwe和tauP301L显微注射入单转PS1M146V基因鼠纯合子的胚胎干细胞,得到的小鼠经筛选得到纯合子或杂合子。该三转基因小鼠脑内逐渐出现SP和NFT,突触损伤包括随年龄增长而逐渐下降的长时程增强电位出现在SP和NFT形成之前。这类小鼠在6个月时,出现神经元内Aβ沉积,而在12个月时可见细胞外Aβ沉积。Aβ沉积出现在NFT之前,首先沉积在皮质,然后在海马。12个月时可出现NFT,出现的顺序是先海马后皮质[20]。这类多种转基因组合方法非常成功模拟了AD病理变化和行为学改变特征，将会成为研究AD的主流动物模型得以推广应用。
4.其他转基因鼠 结合遗传因素与AD变化特征，已研制出能复制部分AD病理变化的多转基因鼠模型，应用于研究涉及AD病变多个方面，使AD研究得以进一步深入开展。
①转早老蛋白-1(PS1)基因小鼠。PS1是467个氨基酸残基组成的跨膜蛋白,可在细胞中与APP形成复合物,参与APP转运及合成后加工。中枢神经系统PS1主要集中在海马和皮层内。PS1基因位于14号染色体,已发现至少有35种PS1基因突变与AD有关。转PS1基因小鼠模仿AD的病理变化并不全面,多用于与其他转基因鼠杂交产生双转基因鼠。比较典型的转PS1基因PS1M146V小鼠。这类小鼠直到29个月时才出现大量Aβ42增生[21]。
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②APP/PS-1双转基因鼠。为表达人类突变APP751(KM670/671NLandV717I)与PS-1 (PS-1 M146L)双转基因鼠，改变Y分泌酶活性增加Aβ42形成和沉积，在Aβ沉积前观察到行为学损害和神经元丢失，神经元丢失可在Aβ聚集区和星形胶质细胞附近，甚至在远离老年斑沉积的实质被观察到。APP分泌酶活性可作为研究AD中APP代谢紊乱非常理想的工具，将有不错的研究前景。
③PDAPP/ApoE- /-小鼠。ApoE基因有3种等位基因ε2、ε3、ε4,分别表达ApoE2、ApoE3、ApoE4。ApoE4是AD相关联的危险因素,对含有APP突变的FAD有促进作用,但对具有PS突变的FAD没有作用。缺乏ApoE4的小鼠与PDAPP小鼠杂交的后代表现出Aβ沉积显著减少。现在认为65岁以后发病的AD主要与ApoE4有关，并且ApoE4参与了β淀粉样斑的形成。含有ApoE4表型的AD患者大脑中Aβ40和Aβ42免疫反应斑的水平都比不含ApoE4表型的AD患者水平要高。ApoE4与Aβ亲和力强,体外混合可产生沉淀,它不能与tau蛋白结合,但能使tau蛋白磷酸化增加,干扰微管的装配和完整性,导致NFT。ApoE2和ApoE3使AD发病率降低、发病年龄推迟。
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④APP/ABCA1- /-小鼠。ATP结合盒转运子A1( ABCA1)可将细胞内胆固醇和磷脂移出细胞外，抑制细胞内胆固醇的沉积。ApoE脂质化和溶解状态影响Aβ淀粉样变，缺少ABCA1的APP双转基因鼠脑内ApoE含量下降，而其ApoE主要为能增加Aβ淀粉样变潜力的不溶解的碳酸盐，从而加剧Aβ淀粉样变[22]。过表达ABCA1的PDAPP/ABCA1双转基因鼠能够显著降低Aβ水平和老年斑沉积。
⑤anti-NGF 转基因鼠。Capsoni-S等[23]获得一种表达中和的抗神经营养因子重组抗体的转基因小鼠，在其皮质和海马神经元出现老年斑、过磷酸化和不溶解的TAU蛋白以及神经元纤维丝缠结等年龄依赖性的神经退行性病变的病理变化，同时表现整个皮质广泛神经元丢失，以及基底前脑胆碱能下降和行为障碍，这几乎成为最能反映AD病理表现的动物模型。
⑥轴突运输转基因模型。AD病理变化涉及轴突运输紊乱，在转tau和APP基因鼠中观察到轴突运输障碍，减少驱动蛋白轻链的Klc+ /-/APP双转基因鼠加重轴突运输障碍和APP淀粉样变， tao与APP直接参与轴突运输，tau调节微管与运动蛋白结合，而APP链接运动蛋白与“货物”，但tau结合微管有多大程度影响轴突运输障碍仍然未知[24]。
上述各种转基因小鼠各有优缺点:①转APP基因小鼠多用于研究Aβ与AD的相互关系,典型的病理变化是Aβ量增多、SP形成、tau蛋白过度磷酸化但无NFT形成。常和其他几种转基因鼠杂交产生双转或三转基因鼠,以更全面地复制出AD病理变化。②转Tau基因小鼠用于研究tau与AD的关系，典型的病理变化是NFT的形成及明显行为学改变。③其他双转及三转基因小鼠则为了更全面地复制出AD病理变化多样性或针对某一病理变化如轴突运输障碍等，研究者常把2种或3种转基因鼠杂交形成双转或三转基因鼠，达到各自实验目的。AD转基因动物模型针对明确的AD病因,并具有AD的病理与功能变化,可望成为研究AD发病机制及治疗药物的理想模型。, http://www.100md.com(凌雁武 黄瑞雅)
③rTG4510小鼠。这种小鼠的特点是表达了一种可抑制的人类tau的突变体,导致随年龄增大而增多的NFT、神经元丢失和严重的前脑萎缩。抑制RTG4510小鼠转基因tau的高表达后, 尽管NFT仍继续蓄积，但小鼠记忆功能恢复,脑内神经元数量稳定,此研究结果提示溶解的tau比NFT更具神经毒性[18]。
转tau基因鼠证实FTDP-17突变加速tau聚合，导致体内神经细胞丢失和功能障碍，展现胶质细胞影响神经元功能的病理变化，最终表现行为学改变。转tau基因模型作为研究AD主要病理学特征之一NFT形成及相关tau蛋白生化作用的工具，近年发展较为迅速，在AD研究中发挥着愈来愈重要的作用。
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3.转Aβ与tau基因鼠 随着转基因动物技术不断完善和发展，在同一转基因鼠内同时表达AD的两大特征性病理变化Aβ和NFT很快从理论变成现实，把AD研究再推上新一级台阶，转基因鼠AD模型从单转基因到双转甚至三转基因迈进，并取得显著成果。
①Tg2576/tauP301L小鼠。由Tg2576小鼠和tauP301L(JNPL3)小鼠杂交而来。其行为学的发病方式及出现时间和JNPL3相似，如进行性后肢萎缩,呈弯腰驼背姿势,体重减轻,梳理、发音及睁眼困难。Aβ沉积同Tg2576小鼠。NFT大量出现在边缘系统和嗅觉皮质区[19]。
②APP23/tauP301L小鼠。由APP23小鼠和tauP301L(JNPL3)小鼠杂交而得，其Aβ沉积与单转APP23基因小鼠并无不同，但NFT病理变化却较将APP23小鼠脑提取物注入单转tauP301L基因鼠脑内所致NFT形成严重，注入的Aβ在缺少Aβ沉积时触发tau病理变化，为AD病人脑内Aβ沉积神经解剖学定位与tau损伤发展及散布的差异提供了注释。
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③3xTg-AD小鼠。Oddo等分别把两种突变基因APPSwe和tauP301L显微注射入单转PS1M146V基因鼠纯合子的胚胎干细胞,得到的小鼠经筛选得到纯合子或杂合子。该三转基因小鼠脑内逐渐出现SP和NFT,突触损伤包括随年龄增长而逐渐下降的长时程增强电位出现在SP和NFT形成之前。这类小鼠在6个月时,出现神经元内Aβ沉积,而在12个月时可见细胞外Aβ沉积。Aβ沉积出现在NFT之前,首先沉积在皮质,然后在海马。12个月时可出现NFT,出现的顺序是先海马后皮质[20]。这类多种转基因组合方法非常成功模拟了AD病理变化和行为学改变特征，将会成为研究AD的主流动物模型得以推广应用。
4.其他转基因鼠 结合遗传因素与AD变化特征，已研制出能复制部分AD病理变化的多转基因鼠模型，应用于研究涉及AD病变多个方面，使AD研究得以进一步深入开展。
①转早老蛋白-1(PS1)基因小鼠。PS1是467个氨基酸残基组成的跨膜蛋白,可在细胞中与APP形成复合物,参与APP转运及合成后加工。中枢神经系统PS1主要集中在海马和皮层内。PS1基因位于14号染色体,已发现至少有35种PS1基因突变与AD有关。转PS1基因小鼠模仿AD的病理变化并不全面,多用于与其他转基因鼠杂交产生双转基因鼠。比较典型的转PS1基因PS1M146V小鼠。这类小鼠直到29个月时才出现大量Aβ42增生[21]。
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②APP/PS-1双转基因鼠。为表达人类突变APP751(KM670/671NLandV717I)与PS-1 (PS-1 M146L)双转基因鼠，改变Y分泌酶活性增加Aβ42形成和沉积，在Aβ沉积前观察到行为学损害和神经元丢失，神经元丢失可在Aβ聚集区和星形胶质细胞附近，甚至在远离老年斑沉积的实质被观察到。APP分泌酶活性可作为研究AD中APP代谢紊乱非常理想的工具，将有不错的研究前景。
③PDAPP/ApoE- /-小鼠。ApoE基因有3种等位基因ε2、ε3、ε4,分别表达ApoE2、ApoE3、ApoE4。ApoE4是AD相关联的危险因素,对含有APP突变的FAD有促进作用,但对具有PS突变的FAD没有作用。缺乏ApoE4的小鼠与PDAPP小鼠杂交的后代表现出Aβ沉积显著减少。现在认为65岁以后发病的AD主要与ApoE4有关，并且ApoE4参与了β淀粉样斑的形成。含有ApoE4表型的AD患者大脑中Aβ40和Aβ42免疫反应斑的水平都比不含ApoE4表型的AD患者水平要高。ApoE4与Aβ亲和力强,体外混合可产生沉淀,它不能与tau蛋白结合,但能使tau蛋白磷酸化增加,干扰微管的装配和完整性,导致NFT。ApoE2和ApoE3使AD发病率降低、发病年龄推迟。
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④APP/ABCA1- /-小鼠。ATP结合盒转运子A1( ABCA1)可将细胞内胆固醇和磷脂移出细胞外，抑制细胞内胆固醇的沉积。ApoE脂质化和溶解状态影响Aβ淀粉样变，缺少ABCA1的APP双转基因鼠脑内ApoE含量下降，而其ApoE主要为能增加Aβ淀粉样变潜力的不溶解的碳酸盐，从而加剧Aβ淀粉样变[22]。过表达ABCA1的PDAPP/ABCA1双转基因鼠能够显著降低Aβ水平和老年斑沉积。
⑤anti-NGF 转基因鼠。Capsoni-S等[23]获得一种表达中和的抗神经营养因子重组抗体的转基因小鼠，在其皮质和海马神经元出现老年斑、过磷酸化和不溶解的TAU蛋白以及神经元纤维丝缠结等年龄依赖性的神经退行性病变的病理变化，同时表现整个皮质广泛神经元丢失，以及基底前脑胆碱能下降和行为障碍，这几乎成为最能反映AD病理表现的动物模型。
⑥轴突运输转基因模型。AD病理变化涉及轴突运输紊乱，在转tau和APP基因鼠中观察到轴突运输障碍，减少驱动蛋白轻链的Klc+ /-/APP双转基因鼠加重轴突运输障碍和APP淀粉样变， tao与APP直接参与轴突运输，tau调节微管与运动蛋白结合，而APP链接运动蛋白与“货物”，但tau结合微管有多大程度影响轴突运输障碍仍然未知[24]。
上述各种转基因小鼠各有优缺点:①转APP基因小鼠多用于研究Aβ与AD的相互关系,典型的病理变化是Aβ量增多、SP形成、tau蛋白过度磷酸化但无NFT形成。常和其他几种转基因鼠杂交产生双转或三转基因鼠,以更全面地复制出AD病理变化。②转Tau基因小鼠用于研究tau与AD的关系，典型的病理变化是NFT的形成及明显行为学改变。③其他双转及三转基因小鼠则为了更全面地复制出AD病理变化多样性或针对某一病理变化如轴突运输障碍等，研究者常把2种或3种转基因鼠杂交形成双转或三转基因鼠，达到各自实验目的。AD转基因动物模型针对明确的AD病因,并具有AD的病理与功能变化,可望成为研究AD发病机制及治疗药物的理想模型。, http://www.100md.com(凌雁武 黄瑞雅)