APP_PSN雙轉(zhuǎn)基因癡呆癥小鼠模型

給予動物鼠籠傾斜、潮濕墊料、高溫、噪音、束縛、電擊、游泳、晝夜節(jié)律顛倒等不同刺激因子，且刺激因子安排為多變性和不可預(yù)測，可誘導(dǎo)性是模型制造成功的關(guān)鍵。該模型被廣泛用于抑郁癥神經(jīng)生物學機制及抗抑郁藥物的研究，以及伴發(fā)的焦慮、學習記憶障礙及防護藥物研究。

本研究中，通過水迷宮實驗、避暗實驗結(jié)果可以看CUMS模型組水迷宮尋臺潛伏期顯著性延長，避暗錯誤次數(shù)顯著性增加、避暗潛伏期顯著性減少等，這些行為學結(jié)果，提示大小鼠CUMS模型成功。此外本實驗還對CUMS模型的機制進行了基礎(chǔ)研究，認為CUMS模型會導(dǎo)致動物皮層的5-HT、DA、Ach、NE等神經(jīng)遞質(zhì)水平顯著性降低（P<0.05）。因此我們認為采用慢性不可預(yù)測應(yīng)激，35天可以造成大鼠和小鼠學習記憶障礙。

模型技術(shù)難點在于對于CUMS刺激因子的選擇，刺激因子的選擇可能影響實驗?zāi)Ｐ偷某晒εc否，常用的刺激因子有禁食(12 h)、禁水(12 h)、冷水游泳(4 °C，5 min)、熱水游泳(42 °C，5 min)、動物叫聲(0.5 h)、束縛(使用自行研發(fā)的小鼠行為限制器，長20 cm，直徑7 cm)、晝夜顛倒、配對飼養(yǎng)、濕籠、傾籠等。每日選擇2~3 種刺激，并盡量使應(yīng)激程序符合不可預(yù)測的特點，以避免動物產(chǎn)生適應(yīng)性。相同的刺激因子應(yīng)該隔3-7日再進行。

本研究通過不同的刺激因子對老鼠造成慢性不可預(yù)測應(yīng)激模型，通過水迷宮、避暗等經(jīng)典行為學指標，以及5-HT、DA、Ach、NE等神經(jīng)遞質(zhì)基礎(chǔ)機制指標，表明了慢性不可預(yù)測應(yīng)激誘導(dǎo)老鼠學習記憶損傷模型的成功，并且該模型對于大小鼠具有相同的效果，本模型可用于進一步的改善學習記憶藥物的藥效學評價。

本實驗采用健康成年SPF級老鼠。飼料墊料均為高壓滅菌產(chǎn)品，購自北京維通利華實驗動物有限公司，動物用水均經(jīng)過除菌處理。實驗動物以完整的包裝直接進入實驗室，觀察適應(yīng)5天后無異常情況，方進行實驗。實驗過程中動物操作均符合動物倫理學規(guī)范，對環(huán)境和生態(tài)影響等符合國家相關(guān)法律規(guī)定。

1、基因型鑒定

利用PrP-hAPPK595N/M596L轉(zhuǎn)基因小鼠和PrP-hPS1δE9轉(zhuǎn)基因小鼠進行雜交，所得新生小鼠1 周內(nèi)剪鼠尾進行PCR 鑒定APP/PSN轉(zhuǎn)基因動物的基因表型鑒定, 保留陽性小鼠。轉(zhuǎn)基因小鼠在出生9 ～ 14 d 用剪趾法標記, 收集剪下的組織及鼠尾, 用堿裂解法提取基因組DNA , PCR 分別檢測APPK595N/M596L 及hPS1δE9基因的表達。APP基因PCR 產(chǎn)物長344 Kb , PSN基因PCR 產(chǎn)物長608 Kb。

PCR 鑒定APP 轉(zhuǎn)基因動物的凝膠電泳分析

2、APP/PSN雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠的病理表現(xiàn)

5月齡出現(xiàn)老年斑，12月齡有大量老年斑形成。

3、APP/PSN雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠的行為表現(xiàn)（水迷宮實驗）

經(jīng)過檢驗前5 d 學習有效, 所有小鼠都能較快的找到平臺。隨后第6天撤出平臺, 進行空間探索實驗。Ethovision XT 監(jiān)測分析軟件記錄小鼠在目標區(qū)域(即第4 、5 區(qū))的穿梭次數(shù)和停留時間。Morris水迷宮試驗發(fā)現(xiàn)3 、6 、9 月齡APP/PSN雙轉(zhuǎn)基因小鼠空間探索實驗結(jié)果與同月齡野生型小鼠相比有顯著差異, 較同月齡野生型C57BL/6J小鼠學習及記憶能力降低。

Morris 水迷宮第六天空間探索實驗結(jié)果比較

利用PrP-hAPPK595N/M596L和PrP-hPS1δE9雙轉(zhuǎn)基因培育而成。背景品系是C57BL/6J，啟動子為Mouse prion protein（PrP）, 靶基因信息：Human presenilin 1 and APP。

一、 AD簡介

臨床癥狀主要表現(xiàn)為記憶、認知、理解、判斷推理能力以及社會適應(yīng)能力、個人生活能力慢性進行性減退，最終發(fā)展為嚴重癡呆。

病理表現(xiàn)主要為大腦內(nèi)出現(xiàn)老年斑，神經(jīng)原纖維纏結(jié)，神經(jīng)元丟失等。

發(fā)病機制主要包括tau蛋白過度磷酸化，淀粉樣蛋白沉積，載脂蛋白E的多態(tài)性，淀粉樣前體蛋白變異及其轉(zhuǎn)化過程發(fā)生改變，氧化應(yīng)激和代謝損害等。

二、 APP，PS1與AD

APP基因位于染色體21q21.3，由20個外顯子和若干內(nèi)含子組成，由于基因轉(zhuǎn)錄后剪接方式的不同，所得的mRNA可翻譯生成數(shù)種亞型，其中最主要的為APP695，APP751，APP770。APP作為一種管家基因，在多種組織中均有表達，但不同組織表達的APP亞型有所不同，其中APP695在腦組織中表達量最多，APP基因突變引起的AD病例只占總病例的一小部分，但是具有代表性。PS1基因位于14q24.3，到目前為止發(fā)現(xiàn)90多個突變點，與早老性AD的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。

APP蛋白是一種I型擴莫蛋白，在哺乳動物中有兩個同源蛋白APLP1，APLP2。APP翻譯后經(jīng)過N-和O-糖基化，磷酸化以及絡(luò)氨酸硫酸化等修飾。經(jīng)過兩種途徑進行水解，即不產(chǎn)生Aβ的途徑和產(chǎn)生Aβ的途徑。正常大腦中，APP主要經(jīng)過α分泌酶進行水解，其在Aβ區(qū)段由α分泌酶水解，從而阻止Aβ的形成。一旦APP水解異常，將會導(dǎo)致大腦內(nèi)Aβ的聚集，形成老年斑。PSI蛋白是一個內(nèi)含有467個氨基酸的多次跨膜蛋白，定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體及細胞表面。PSI作為γ分泌酶的催化亞基，其表達異常導(dǎo)致APP水解異常，從而參與了大腦內(nèi)老年斑的形成。