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阿爾茨海默癥（Alzheimer disease，AD）是一種常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性變性疾病，其臨床表現(xiàn)以退行性大腦認(rèn)知，識別功能障礙為特征，有明顯記憶力降低并伴隨個性和行為的改變。AD約占全部癡呆病人的70%，位于心臟病、癌癥和中風(fēng)之后的第四位死亡性疾病，目前已成為發(fā)達(dá)國家主要社會問題之一。

AD主要神經(jīng)病理特征包括細(xì)胞外大量由β淀粉樣蛋白（Aβ）組成的老年斑（Senile Plaques，SP）、神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)原纖維絲纏結(jié)（Neurofibrillary Tangles，NFT）、神經(jīng)細(xì)胞丟失，皮質(zhì)動脈和小動脈的血管淀粉樣變性及大腦皮質(zhì)萎縮^[1,2]。

現(xiàn)有的動物模型過表達(dá)βAPP可以很好的模擬老年斑沉積的表型，但是不能看到神經(jīng)纖維纏結(jié)。為了讓這兩種病理特征同時出現(xiàn)，需要引入多種基因，因此，國際上已經(jīng)制備了APPSwe, PS1M146V和tauP301L三轉(zhuǎn)小鼠。相對小鼠而言，大鼠的神經(jīng)系統(tǒng)與人類更相似， 大腦更發(fā)達(dá)，腦容量、表面積均比小鼠大。大鼠智力更高，對新環(huán)境易適應(yīng)，有探索性，易訓(xùn)練，具備對懲罰和暗示敏感的特性，更加有利于并更廣泛地用于行為學(xué)研究和高級神經(jīng)活動的研究，同時，大鼠模型生理數(shù)據(jù)采集及血樣、尿樣采集等簡便，更適合藥物研究，但是迄今為止國際上還沒有三轉(zhuǎn)基因AD大鼠的相關(guān)報道。

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物研究所、衛(wèi)計委人類疾病比較醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立的APPswe/PS1dE9/TAU三轉(zhuǎn)基因大鼠，為AD發(fā)病機(jī)制研究和藥物評價提供了更好的工具動物。該大鼠6月齡即可出現(xiàn)明顯的行為學(xué)改變，9月齡可檢測到神經(jīng)原纖維纏結(jié)病理改變，詳細(xì)的表型信息列舉如下。

1.     學(xué)習(xí)認(rèn)知能力下降

Morris水迷宮試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與同月齡野生型大鼠相比，APPswe/PS1dE9/TAU轉(zhuǎn)基因大鼠6月齡已經(jīng)出現(xiàn)顯著的行為學(xué)改變：學(xué)習(xí)記憶能力下降(P<0.05)（表1和圖1）。經(jīng)過檢驗(yàn)前5 d學(xué)習(xí)有效，所有大鼠都能較快的找到平臺。隨后第6天撤出平臺，進(jìn)行空間探索實(shí)驗(yàn)。EthovisionXT監(jiān)測分析軟件記錄大鼠在目標(biāo)區(qū)域(即第4區(qū)和平臺區(qū))的穿梭次數(shù)和停留時間。
 

圖1  Morris水迷宮第六天空間探索實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較。A：6月齡野生型大鼠與轉(zhuǎn)基因模型大鼠平臺區(qū)域停留時間；B：6月齡野生型大鼠與轉(zhuǎn)基因模型大鼠穿越平臺區(qū)域次數(shù)。*，P<0．05。 

表16月齡APPswe/PS1dE9/TAU轉(zhuǎn)基因大鼠與野生大鼠在隱藏平臺實(shí)驗(yàn)中搜索平臺潛伏期
 

2.     病理學(xué)改變

APP免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)基因大鼠病理學(xué)改變表現(xiàn)為神經(jīng)元胞漿內(nèi)Aβ表達(dá)異常增加，但未有明顯老年斑出現(xiàn)（圖2）。同時，TAU5免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示，和野生對照相比，6月齡轉(zhuǎn)基因大鼠腦組織中皮層總TAU蛋白的表達(dá)略有增加。PHF-TAU5免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示，野生對照皮層神經(jīng)元內(nèi)無磷酸化PHF-TAU免疫陽性，而轉(zhuǎn)基因大鼠皮層神經(jīng)元有大量磷酸化PHF-TAU免疫陽性著色，結(jié)構(gòu)類似神經(jīng)原纖維纏結(jié)（見圖3）。

圖2 免疫組織化學(xué)檢測APPswe/PS1dE9/TAU轉(zhuǎn)基因大鼠腦組織中APP的表達(dá)

A-C：6月齡野生大鼠腦皮層（A）、海馬CA1 (B) 及齒狀回DG(C) 切片Beta Amyloid (Aß) 6E10 單抗的免疫組化染色結(jié)果（100×）；D-F：6月齡APPswe/PS1dE9/TAU轉(zhuǎn)基因大鼠腦皮層（C）、海馬CA1(D) 及齒狀回DG (E) 切片Beta Amyloid (Aß) 6E10 單抗的免疫組化染色結(jié)果（100×）。
 

圖3  IHC檢測人TAU蛋白及磷酸化PHF-TAU蛋白在轉(zhuǎn)基因大鼠腦皮層的表達(dá)（200×）

參考文獻(xiàn)

1. 張麗，陳煒，張旭，孫彩顯，張連峰。APPswe/PS1dE9/TAU三轉(zhuǎn)基因阿爾茲海默病大鼠模型的建立。中國比較醫(yī)學(xué)雜志，2014,24（3）:61-66.