AD转基因模型研究进展

• ApoE基因位于19号染色体，具有多态性，有3种等 ApoE基因位于19号染色体，具有多态性， 基因位于19号染色体 位基因ε2、ε3、ε4，分别表达ApoE2、ApoE3、 位基因ε2、ε3、ε4，分别表达ApoE2、ApoE3、 ε2 ApoE2 ApoE4， ApoE3最常见 最常见， 78％。ApoE4是AD相关 ％。ApoE4 ApoE4，以ApoE3最常见，占78％。ApoE4是AD相关 联的危险因素，对含有APP突变的FAD有促进作用， APP突变的FAD有促进作用 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 PS突变的FAD没有作用 但对具有PS突变的FAD没有作用[4]。
转早老蛋白（PS）基因小鼠
• PS基因位于14号染色体，中枢神经系统PS主要集 PS基因位于14号染色体，中枢神经系统PS主要集 基因位于14号染色体 PS 中在海马和皮层内。PS是一种跨膜蛋白，可在细 中在海马和皮层内。PS是一种跨膜蛋白， 是一种跨膜蛋白 胞中与APP形成复合物，参与APP APP形成复合物 APP转运 胞中与APP形成复合物，参与APP转运 及合成后加 已发现至少有35 PS基因突变与AD有关 35种 基因突变与AD有关， 工。已发现至少有35种PS基因突变与AD有关，野 生型PS有抗凋亡作用；突变型PS易裂解， PS有抗凋亡作用 PS易裂解 生型PS有抗凋亡作用；突变型PS易裂解，可诱导 神经元内Aβ增多。 Aβ增多 神经元内Aβ增多。
双转基因小鼠
• APPswe／PSl小鼠 APPswe／PSl小鼠 Wengennck等 制作了APPswe Wengennck等[5]制作了APPswe ／PS转基因小鼠，表达人突变的PS基因和APP基因， PS转基因小鼠，表达人突变的PS基因和APP基因， 转基因小鼠 PS基因和APP基因 12周后在转基因鼠皮质和海马发现Aβ沉积 周后在转基因鼠皮质和海马发现Aβ沉积， 12周后在转基因鼠皮质和海马发现Aβ沉积，此后 到第54 54周 Aβ沉积明显增加 此模型用于研究PS 沉积明显增加。 到第54周，Aβ沉积明显增加。此模型用于研究PS Aβ沉积中的作用 沉积中的作用。 在Aβ沉积中的作用。
• 在认为65岁以后发病的AD主要与ApoE4有关并且ApoE4参与 在认为65岁以后发病的AD主要与ApoE4有关并且ApoE4参与 65岁以后发病的AD主要与ApoE4有关并且ApoE4 淀粉样斑的形成。含有ApoE4表型的AD ApoE4表型的AD患者大脑中 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 免疫反应斑的水平都比不含ApoE4表型的AD 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。缺乏ApoE4的小鼠与PDAPP小鼠杂交的后代 ApoE4的小鼠与PDAPP 患者水平要高。缺乏ApoE4的小鼠与PDAPP小鼠杂交的后代 表现出Aβ Aβ沉积显著减少 表现出Aβ沉积显著减少。
转APP基因小鼠
PDAPP小鼠、APP23小鼠、TGCRND8小鼠
APP23小鼠
• 这类小鼠的突变基因的启动子及表达调控元件是 鼠类Thy-1.2，来源于C57BL／6小鼠。APP23小鼠 鼠类Thy-1.2，来源于C57BL／ 小鼠。APP23小鼠 Thy C57BL 比正常小鼠脑内多7倍的APP 并且在6 APP， 比正常小鼠脑内多7倍的APP，并且在6个月时已有 Aβ沉积 24个月时出现炎性反应：神经炎、 沉积。 个月时出现炎性反应 Aβ沉积。24个月时出现炎性反应：神经炎、突触 损伤及tau过度磷酸化。 tau过度磷酸化 损伤及tau过度磷酸化。
• 空间记忆障碍开始出现在3个月时，到6、8、25个 空间记忆障碍开始出现在3个月时， 25个 月时进行性加重[1]。有研究发现[2]，在探针实验 中低剂量加兰他敏能够改善小鼠的空间精确度， 加兰他敏能够改善小鼠的空间精确度 中低剂量加兰他敏能够改善小鼠的空间精确度， 美金刚胺能够提高此种转基因小鼠工作能力的获 美金刚胺能够提高此种转基因小鼠工作能力的获 得与空问精确度，呈剂量依赖关系。 得与空问精确度，呈剂量依赖关系。
小结与展望
• 研究认为理想的AD动物模型应具备以下3个方面的特征： 研究认为理想的AD动物模型应具备以下3个方面的特征： AD动物模型应具备以下 具有AD的主要神经病理学特征——SP和 AD的主要神经病理学特征——SP ①具有AD的主要神经病理学特征——SP和NFT 出现大脑神经元死亡、 ②出现大脑神经元死亡、突触丢失和反应性胶质细胞 增生等AD AD的重要病理变化 增生等AD的重要病理变化 ③出现认知和记忆功能障碍
AD转基因模型研究进展 AD转基因模型研究进展
目录
1、AD简介 2、转APP基因小鼠 3、转早老蛋白基因小鼠 4、转载脂蛋白E（ApoE）基因小鼠 5、双转基因小鼠 7、小结与展望
AD简介
• AD转基因动物模型具有明确的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。 • AD转基因鼠的诞生为AD发病机制及治疗的研究 带来了新的曙光。
• 为了弄清PS的正常功能，Jackson实验室在转PS 基因鼠类同系物制造了一种定向的无效突变，将 断裂的外显子2和3以新霉素为载体注入B6129S 小鼠的胚胎干细胞，繁殖出的下一代与C57BL／ 6J交配得到该种小鼠。
• 其纯合子在自然分娩或剖腹产后立即死亡，并伴 骨骼严重畸形，发病初期即出现中枢神经系统广 泛严重出血，神经发生亦受到损伤，存在大量神 经元丢失，提示PS对于小鼠骨骼轴的形成、正常 神经发生、神经元存活都是必需的[3]。
• ApoE4与Aβ亲和力强，体外混合可产生沉淀，它 ApoE4与Aβ亲和力强，体外混合可产生沉淀， 亲和力强 不能与tau蛋白结合，但能使tau蛋白磷酸化增加， 不能与tau蛋白结合，但能使tau蛋白磷酸化增加， tau蛋白磷酸化增加 tau蛋白结合 干扰微管的装配和完整性，导致NFT ApoE2和 NFT。 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。 发病率降低、 ApoE3使AD发病率降低、发病年龄推迟。
参考文献
[1] ELLY PH，BONDOLFI L，HUNZIKER D，et a1．Progressive Age-related Impairment of Cognitive Behavior in APP23 TransgeKnic Mice[J]．Neurobiol Aging(S0197—4580)，2003，24(2)：365—378． [2] VANDAMD，DEDEYN PP．Cognitive Evaluation of Disease-modifying Efficacy of Galantamine and Memantine in the APP23 Model[J]．Eur Neuropsychopharmacol(S0924—977X)，2006，16(1)：59—69． [3] SHENJ，BRONSON RT，CHEN DF，et a1．Skeletaland CNS Defects in Presenilin-1一deficient Mice[J].Cell(S0092—8674)，1997，89(4)：629—639． [4] HWANGDY，CHAE KR，KANG TS，et a1．Altera—tions in Behavior，Amyloid Beta一42，Caspase-3，and Cox-2 in Mutant PS2 Transgenic Mouse Model of Alzheimer’s Disease[J]．FASEB J(S0892—6638)，2002，16(8)：805—813． [5] WENGENACK TM，WHELAN S，CURRAN GL，eta1．Quantitative Histological Analysis of Amyloid Deposition in Alzheimer’s Double Transgenic Mouse Brain [J]．Neuroscience(S0306—4522)，2000，101(4)： 939—944．