阿尔兹海默症动物模型的研究进展

摘要: 阿尔兹海默病( Alzheimer’s disease ,AD) ,是一种中枢神经系统进行性退行性疾病。由于发病机制复杂,发病原因多样,制约了其动物模型研究的发展,本文将阿尔兹海默症动物模型分为转基因动物模型与非转基因动物模型,并具体介绍了APP 转基因小鼠模型、APP/PSI 双转基因小鼠模型、Tau /APP/PSI 三转基因小鼠模型三种转基因动物模型,以及Aβ 诱导的AD 动物模型等六种非转基因动物模型。与此同时就其动物模型的优缺点进行了总结,并对未来发展趋势做出展望。     

电针对APP /PS1 转基因AD 小鼠Morris 水迷宫学习记忆行为的影响

摘要:目的探讨电针对5 月龄APP /PS1 转基因阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)模型小鼠学习记忆行为学 的影响。方法将16 只APP /PS1 转基因阳性雄鼠随机分为模型组、电针组,每组各8 只,8 只APP /PS1 转基因阴 性雄小鼠为对照组,电针组针刺“百会”、“涌泉”穴位后接电针仪,疏密波,每次针刺持续15 min,隔日1 次,对照组、 模型组以相同方法用鼠袋束缚15 min,隔日1 次,3 组都持续5 周,以Morris 水迷宫检测小鼠学习记忆能力。结果 3 组间的鼠逃避潜伏期的差异均有统计学意义(P ＜ 0. 05),电针组与模型组小鼠之间的差异有统计学意义( P ＜ 0. 05)。结论电针能提高APP /PS1 转基因AD 模型小鼠的学习记忆能力。     

一种鉴定APP/PS1双转基因小鼠基因型的简捷方法研究

APP/PS1双转基因小鼠是体育科学领域研究运动改善AD分子机制的一种常用模型,针对该模型小鼠的基因鉴定,业内常用的办法较为繁琐,实验操作过程中容易出错,且实验过程中采用的小剂量DNA抽提试剂盒增加了实验成本。为克服这些弊端,详细报道了一种简便、高效、低成本的基因鉴定方案,并重点介绍了小鼠剪趾标记法方案,"一步法"DNA抽提方案,为APP/PS1小鼠基因型的鉴定提供了一种简捷高效的方法参考。     

APP/PS1双转基因小鼠鉴定及生物学功能研究

通过对APP/PS1双转基因小鼠尾部组织进行DNA提取,后续采用PCR扩增、琼脂凝胶电泳实验方法进行条带分析鉴定,比较蛋白酶K法和碱裂法对DNA提取差异,通过行为学实验、免疫荧光实验和Western blot检测小鼠病理产物的表达以验证APP/PS1双转基因小鼠生物学功能改变.结果显示,与蛋白酶K法相比,碱裂法提取的DNA浓度明显较高(P<0.001),纯度无显著性差异(P>0.05).水迷宫行为检测结果显示,定位航行实验中,与野生型比较,两组APP/PS1小鼠平均逃避潜伏期明显延长(P<0.05,P<0.01,P<0.001),空间探索实验中,与野生型比较,两组APP/PS1小鼠穿越平台次数明显减少(P<0.05,P<0.01),目标象限停留时间明显缩短(P<0.01).Y迷宫实验结果显示,与野生型比较,两组APP/PS1转基因小鼠自发交替准确率明显降低(P<0.01).免疫荧光实验结果显示,与野生型小鼠比较,两组APP/PS1转基因小鼠脑部明显产生Aβ沉积(P<0.01,P<0.001).Western blot结果显示,与野生型比较,两组APP/PS1转基因小鼠海马组织Aβ表达量明显增多(P<0.05).以上结果表明,APP/PS1双转基因小鼠在8月龄出现明显Aβ沉积及行为学改变,在DNA提取方面,蛋白酶K法和碱裂法对APP/PS1双转基因小鼠的DNA提取均准确无差异,碱裂法具有简单高效的优点,在常用的定性鉴定方面具有优势.     

运动通过Parkin抗凋亡通路抑制AD小鼠海马细胞凋亡

目的:探讨Parkin抗凋亡通路在运动调控AD小鼠海马细胞凋亡过程中的作用。方法:购3月龄APP/PS1转基因AD小鼠共12只,适应性喂养后把实验小鼠随机分为转基因运动组(TE,N=6)和转基因对照组(TC,N=6),选同系野生型小鼠作为正常对照组(C,N=6)。TE组给予10周的跑台运动,C组和TC组安静饲养。运动结束后取海马组织,用RT-PCR法检测各组小鼠海马Parkin、NEMO、OPA1、Caspase-3、cyt-c、Caspase-8、Caspase-6mRNA表达情况。结果:APP/PS1转基因小鼠海马内Parkin、NEMO、OPA1mRNA表达显著降低,cyt-c、Caspase-3、Caspase-6、Caspase-8mRNA表达显著升高。与TC组相比,TE组小鼠海马cyt-c、Caspase-3、Caspase-6、Caspase-8mRNA表达水平显著降低,而Parkin、NEMO、OPA1mRNA表达显著增高。结论:10周中等强度的跑台运动通过激活Parkin-NEMO-OPA1抗细胞凋亡通路,下调AD小鼠海马cyt-c、Caspase-3、Caspase-6、Caspase-8mRNA的表达,增强AD转基因小鼠海马神经细胞抗凋亡能力。     

异黑颗粒对APP/PS1双转基因模型小鼠学习记忆和抗氧化能力的影响

 为了观察异黑颗粒对小鼠行为学习及抗氧化能力的影响,选用APP/PS1双转基因模型小鼠,将其随机分成5组,另取同窝阴性小鼠作为正常对照组,每组8只,3个月龄后开始给药.给药6个月后,通过行为学实验测试小鼠学习记忆能力的变化,采用分光光度法测定脑组织中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活性.Morris水迷宫实验结果表明,APP/PS1双转基因模型小鼠逃避潜伏期较正常组明显延长,在原象限停留时间明显缩短;异黑颗粒组小鼠逃避潜伏期较模型组明显缩短,在原象限停留时间明显延长.APP/PS1双转基因模型小鼠脑组织GSH-Px、SOD活力下降;异黑颗粒治疗组学习和记忆能力升高,脑组织GSH-Px、SOD活力升高,与阿尔茨海默病模型组比较有显著性差异.研究表明,APP/PS1双转基因模型小鼠9个月后发现有明显学习记忆功能障碍伴有抗氧化能力下降,异黑颗粒对阿尔茨海默病模型小鼠学习记忆障碍具有明显改善作用并且可剂量依赖性的提高阿尔茨海默病模型小鼠的抗氧化能力.     

一种基于小分子多肽配体检测AD7c-NTP的新方法

与阿尔兹海默症相关的神经纤维蛋白(AD7c-NTP)是目前被广泛关注的一种用于早期诊断阿尔兹海默症的标志物,该标志物具有易获得、无创性的检测优势。本研究目的是检测尿液中的阿尔兹海默症标志物AD7c-NTP。通过分子模拟设计小分子多肽配体,固相合成方法合成多肽,基因克隆、原核表达AD7c-NTP,采用色谱方法分析小分子多肽配体的吸附能力、AD7c-NTP的检测范围以及在模拟尿液中的吸附情况。研究设计的DEWH配体可以与AD7c-NTP特异性结合,并且结合率达到了85%,该方法检测的线性范围是200~900 μg/L。该研究提供了一种便携的、可重复检测AD7c-NTP的方法,为阿尔兹海默早期诊断及延缓疾病奠定基础。     

淫羊藿黄酮对APP转基因小鼠学习记忆及β-amyloid生成的影响

观察不同月龄APP(amyloid precursor protein)转基因模型小鼠学习记忆功能的改变,以及中药有效部位淫羊藿黄酮对10月龄转基因小鼠学习记忆功能和脑内APP、BACE的表达及β-淀粉样肽(β-amyloid,Aβ)生成及含量的影响.用药组小鼠自4月龄开始灌胃给予淫羊藿黄酮小(0.03 g·kg-1/d)、大剂量(0.1 g·kg-1/d)6个月至10月龄,正常对照组、转基因阴性对照组及模型组以同样方式灌胃给予蒸馏水.应用Morris水迷宫和物体识别方法测试小鼠学习记忆能力,应用免疫组化学及Western Blot方法分别检测海马CA1区及皮层中APP、BACE的表达,采用双抗体夹心ELISA试剂盒测定海马中不溶性Aβ1-42含量.研究结果表明,APP转基因小鼠在4月龄即出现学习记忆能力障碍,在水迷宫实验中,比转基因阴性对照组小鼠潜伏期延长28%(p<0.05).增龄至10月龄,APP转基因小鼠学习记忆能力明显下降,水迷宫潜伏期及游泳距离与转基因阴性对照组的差异分别加大为40%(p<0.01)和35%(p<0.05),物体识别实验中分辨指数的差异为61%(p<0.05).与正常对照组及转基因阴性对照组相比,10月龄转基因模型小鼠海马CA1区及皮层中APP和BACE的表达明显增加,海马中Aβ1-42的含量明显升高.淫羊藿黄酮大剂量可明显改善10月龄APP转基因小鼠Morris水迷宫作业成绩,提高模型鼠物体识别能力,明显减少APP转基因模型小鼠海马和皮层APP及BACE的表达,降低海马Aβ1-42的含量.提示淫羊藿黄酮能改善APP转基因模型小鼠学习记忆能力和减少Aβ经由淀粉源途径生成及含量,对防治AD等神经退行性疾病具有良好的应用前景.     

2型糖尿病与阿尔兹海默症的相关性研究

流行病学资料显示2型糖尿病(T2DM)患者的阿尔兹海默症(AD)发病率较高,认为T2DM是AD发展的重要危险因素.AD和T2DM分别以脑淀粉样蛋白-β(Aβ)和胰岛淀粉样多肽(hIAPP)沉积为特征.淀粉样变蛋白在这两种疾病之间有着相互的作用.本文对现有的相关研究进行总结,旨在更好地了解AD和T2DM之间的相关性,从而为下一步的治疗提供一些参考.     

丹参对 AD 模型小鼠学习记忆及脑内和血清内乙酰胆碱酯酶含量的影响

摘要: 目的 观察丹参对三氯化铝( AlCl3 ) 所致的阿尔兹海默病( AD) 模型小鼠学习记忆能力的影响及其脑组织和 血清中乙酰胆碱酯酶( AchE) 含量的变化。方法 AD 模型组: 给小鼠每日按 400 mg /kg 灌胃 4% 的 AlCl3 溶液,连 续灌胃 60 d。正常对照组: 每日灌胃与 AlCl3 等同剂量的生理盐水。丹参治疗组: 每日灌胃 AlCl3 + 丹参溶液 1 mL。 丹参对照组: 每日只灌胃丹参溶液 1 mL。实验周期为 60 d。给药结束后进行 Morris 水迷宫训练,24 h 后进行学习 记忆功能测试和乙酰胆碱酯酶含量的测定。结果 丹参治疗组、丹参对照组与正常对照组比较,小鼠的逃避潜伏 期以及其脑组织和血清中的乙酰胆碱酯酶含量无明显变化,差异无统计学意义( P ＞ 0. 05) 。与模型组小鼠比较,丹 参治疗组小鼠的逃避潜伏期明显缩短( P ＜ 0. 05) ,并且其脑组织和血清中的乙酰胆碱酯酶含量比模型组明显降低 ( P ＜ 0. 05) 。结论 丹参能有效降低 AlCl3 致 AD 模型小鼠脑内及血清中胆碱酯酶活性,明显改善 AD 模型小鼠的 学习记忆功能,这可能是丹参可防治阿尔兹海默病的机制之一。     

国外期刊亮点

正发现新分子标靶有助治疗阿尔兹海默症香港科技大学理学院院长叶玉如领导的研究团队,发现了可以治疗阿尔兹海默症的新分子标靶,有机会进一步开发成为治疗该症的新药。研究团队针对导致患者认知障碍的EphA4蛋白异常活化,成功从传统中药中筛选出一种天然化合物,证实可以抑制EphA4的活性,并改善阿尔兹海默症病症。这项研究6月4日在线发表于PNAS上。阿尔兹海默症主要影响65岁以上的人士,患者在出现认知能力下降等症状前就已经患上了阿尔兹海默症。淀粉样蛋白被视为导致患者出现认知功能障碍的主因。研究发现,淀粉样蛋白会过度激活EphA4蛋白,     

阿尔兹海默病动物模型的研究进展

阿尔兹海默病（Alzheimerdisease,AD）是一种与年龄相关的中枢神经系统退行性病变,由于其病因不明、发病机制复杂,制约了该病模型的制作研究工作,本文拟对各类AD动物模型的研究进展及其优缺点进行评价,认为转基因模型具有更广阔的应用前景。     

阿尔兹海默病的发病机制及药物治疗研究进展

阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)是老年痴呆中最常见的类型,属于慢性的神经退行性疾病。AD是与年龄密切相关的疾病,伴随社会人口老龄化的到来,AD的发病率明显增加,防治AD已成为全球性的重大研究课题。近年来,针对AD的发病机制以及相关药物治疗取得了新进展,通过归纳AD的发病机制以及药物治疗的研究进展,以期为AD相关研究提供参考。     

基于支持张量机算法和3D脑白质图像的阿尔兹海默症诊断

结构磁共振成像(s MRI)本质上具有三维张量结构,而传统的向量空间机器学习方法将其展开成向量进行建模,这破坏了数据的内在结构信息的完整性,降低了机器学习性能。为了克服数据向量化的弊端,提出了一种基于支持张量机(Support tensor machine,STM)的以3D T1加权MR脑白质图像为输入的阿尔兹海默症诊断算法。首先用SPM8软件将采集的MRI数据进行预处理,分割为灰质、白质、脑脊液3部分,提取脑白质各体素的灰度值构建三阶灰度张量,然后用递归特征消除(Recursive Feature Elimination,RFE)法结合支持张量机进行特征选择,最后用支持张量机进行分类。在阿尔兹海默症患者(AD),轻度认知障碍患者(MCI)(包括转化为AD的MCI-C和未转化的MCI-NC)以及正常对照(NC)4组人群中进行实验测试,并用10折交叉验证方法获得验证结果。用ROC曲线下面积AUC、分类准确率、敏感性、特异性这4个指标评价分类器的性能,AD vs NC组分别达到99.1%、97.14%、95.71%、98.57%;AD vs MCI组分别达到88.29%、84.07%、78.57%、91.07%;MCI vs NC组分别达到89.18%、87.91%、93.75%、78.57%;MCI-C vs MCI-NC组分别达到87.5%、82.08%、80.36%、82.14%。算法保持了原始图像的张量结构,提高了分类器的性能,实验结果表明此算法是一种有效的阿尔兹海默症诊断方法。     

阿尔茨海默病相关药物靶点和临床治疗进展

阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease, AD),俗称老年痴呆症,是一类典型的神经退行性疾病,是导致认知障碍的主要原因.目前阿尔兹海默病的发病机制仍不清楚.AD的典型病理特征是患者大脑中出现β-淀粉样蛋白(amyloid-β, Aβ)聚集形成的老年斑、tau蛋白过度磷酸化形成的神经元纤维缠结、神经元及突触的功能失调、大脑中的长期慢性炎症,最终发生退行性病变等.因此人们针对其病理特征提出了四大阿尔兹海默症发病机制假说,即Aβ假说、tau蛋白假说、神经递质失调假说以及慢性炎症假说.基于这些假说,科研工作者开发了大量基于不同病理机制的药物.本文将重点展示近四年来备受瞩目的阿尔兹海默病治疗药物的研究进展和临床试验结果,并总结探讨基于不同病理机制的药物研发的最新进展.综合阿尔兹海默病药物的研发情况可以使科研工作者更好地了解药物研发的困难,从而揭示药物研发的正确方向,同时也可以为阿尔兹海默病发病机制的探究提供有价值的线索.     

电针对5月龄APP/PS1转基因小鼠海马组织及组织间液可溶性Aβ1-42水平短时作用的影响

目的探讨电针干预对早期阿尔茨海默病小鼠脑组织间液(brain interstitial fluid,ISF)及海马组织中可溶性Aβ_(1-42)水平的影响.方法将16只雄性5月龄APP/PS1转基因阳性小鼠随机分为模型组和针刺组,将8只同窝、同性别转基因阴性小鼠设为正常对照组,采用电针"百会"、"涌泉"或同等条件束缚作为干预手段,以脑微透析技术获取小鼠海马组织间液,应用ELISA法检测3组小鼠海马组织以及海马ISFβ淀粉样蛋白1-42水平,分别在干预后的6,7,8,9 h观察其是否发生改变.结果与正常对照组相比,模型组海马组织以及ISF中可溶性Aβ_(1-42)明显升高(P0.01);与模型组相比,针刺组小鼠ISF可溶性Aβ_(1-42)降低(P0.05),海马组织Aβ_(1-42)水平对比差异无统计学意义(P0.05).针刺组在电针治疗后6~9 h样品ISF中Aβ_(1-42)含量的检测结果没有随时间变化而变化(P0.05).结论电针可降低AD模型小鼠海马ISF可溶性Aβ_(1-42)水平.     

封面

<正>01.Nature本期封面所示为tau蛋白双螺旋丝,它是阿尔兹海默症中缠结的主要组成成分。在许多患有神经退行性疾病的人(包括阿尔兹海默症患者)中,tau蛋白细丝构成了其大脑神经细胞内的蛋白包含体。Sjors Scheres、Michel Goedert及同事首次揭示了阿尔兹海默症中tau细丝两种形态的高分辨结构。研究人员从阿尔兹海默症患者大脑中分离出这些细丝,并使用冷冻电镜     

游泳运动对2型糖尿病小鼠海马Aβ及生成相关蛋白的影响

为了了解8周的游泳运动对链脲佐菌素(Steptozotocin, STZ)所致2型糖尿病(T2DM)小鼠海马β-淀粉样蛋白(β-amyloid, Aβ)及生成相关蛋白的影响。采用高脂膳食饲养结合腹腔小剂量注射STZ(25μg/kg)方法建立T2DM小鼠模型。把T2DM小鼠分为糖尿病对照组(DC)和糖尿病运动组(DE),正常小鼠作为普通对照组(C),DE组进行8周的无负重游泳训练, 5 d/周, 1 h/天, C组和DC组安静饲养。用Western Blot方法检测各组小鼠海马APP、BACE1、PS1和Aβ42蛋白相对表达情况。结果表明:(1)与C组比较, DC组小鼠海马BACE1蛋白相对表达水平显著增高(p0.01), PS1蛋白相对表达水平显著增高(p0.01), APP蛋白相对表达水平显著增高(p0.01), Aβ42蛋白相对表达水平显著增高(p0.01);(2)与DC组比较, DE组小鼠海马BACE1蛋白相对表达水平显著降低(p0.05), PS1蛋白相对表达水平显著降低(p0.01), APP蛋白相对表达水平显著降低(p0.01),Aβ42蛋白相对表达水平显著降低(p0.05)。8周的游泳运动抑制T2DM小鼠海马BACE1、PS1、APP蛋白相对表达水平,减少Aβ42蛋白相对表达水平。     

我国科学家发现重复经颅磁刺激改善阿尔茨海默病患者认知障碍的潜在机制

正阿尔兹海默病(Alzheimer’s Disease,AD)是一种随年龄增长而大概率发生的神经退行性疾病,严重危害老年人健康,目前缺乏有效治疗药物。研究表明重复经颅磁刺激(repetitive Transcranial Magnetic Stimulation,rTMS)作为一种非侵入性脑刺激治疗方案,可缓解轻-中度AD患者认知障碍相关症状,但相关作用机制尚不清楚。     

阿尔茨海默病致病基因突变相关的啮齿类动物和非人灵长类动物模型

摘要: 我国现有阿尔茨海默病( AD) 患者800 － 1000 万,患者数量随着人口老龄化逐年增加,目前尚无有效治疗或者逆转AD 的药物和方法。过去基于啮齿类动物模型筛选出的用于治疗AD 的药物在人体试验中均疗效差或有严重的副作用,这与啮齿类动物模型和AD 患者病理及行为特征差异大有直接关系。非人灵长类动物与人的大脑和神经系统高度相似,建立AD 非人灵长类动物模型意义重大。AD 病因复杂,但是致病基因突变是其已知的明确病因,应该重视利用基因修饰或者基因筛选等技术建立AD 非人灵长类动物模型。本文将着重介绍AD 致病基因突变相关的转基因小鼠模型和非人灵长类动物模型的特点和现状。