加州大学欧文分校(University of California, Irvine)的生物学家开发了一种新的基因工程小鼠模型,与之前的模型不同,这种模型基于最常见的阿尔茨海默病——晚发型阿尔兹海默症。随着这种神经退行性疾病的病例不断增加,这一进展有望取得新的进展。他们的研究发表在《Nature Communications》杂志上。

自20世纪90年代以来,已有超过170种阿尔茨海默氏症小鼠模型被使用,这些模型模拟了早发性AD,也被称为“家族性AD”,这只占总AD病例的不到5%。直到最近,科学家们把在家族风险的人类基因中发现的突变,如淀粉样前体蛋白和早老蛋白1,引入小鼠基因组来生成小鼠模型。UCI团队决定采用一种新的方法,开发一种小鼠模型,可以更好地分析晚发性AD的原因。这种新模式也被称为“散发性AD”,包括其余95%的病例。

“我们认为,基于罕见家族类型建立的模型可能是在实验室中治疗奏效,但尚未转化为临床试验成功的原因之一,”神经生物学和行为教授、该研究的共同高级作者Frank LaFerla说,他也是UCI生物科学学院院长和UCI阿尔茨海默病研究中心主任。“我们决定是时候开始开发一种能够体现更常见的晚发性AD的模型了。”

神经生物学和行为学助理研究教授、该研究的第一作者David Baglietto-Vargas说:“现有的AD模型在帮助更好地理解该疾病的发病机制方面对该领域是非常宝贵的。不幸的是,许多相同的模型都有独特的生理变化,导致科学家曲解了一些实验结果。”

UCI团队不是将家族AD风险基因的突变引入小鼠,而是通过基因工程转换小鼠淀粉样前体蛋白中的三个氨基酸,使其更接近于人类的同类蛋白,从而产生了新的模型。研究人员称之为晚发性AD的“平台模型platform model”。

虽然小鼠没有表现出与该疾病相关的更高级的脑斑块和缠结病理,但该模型显示出与AD相关的症状,这些症状先于更高级的病理。这些与AD相关的情况包括与年龄相关的认知、炎症、脑容量和其他与人类变化相一致的变化。

“这个模型可以用来理解大脑中可能相关的非常早期的事件,”神经生物学和行为学教授兼副主席、该研究的资深合著者Kim Green说。“我们可以利用环境和遗传因素来研究衰老的哪些方面对诱发晚发性AD至关重要。”

发育与细胞生物学教授、该研究的合著者Grant MacGregor说:“这只小鼠是建立具有斑块和缠结特征的晚发性AD模型的基础步骤。要实现这一目标,还需要更多的时间,并加入更多与AD相关的微妙基因变化,但这项研究的结果表明,我们走在正确的道路上,我们的方法可能会取得成果。”

据阿尔茨海默氏症协会(Alzheimer's Association)称,除非有医学上的突破,否则到2050年,美国65岁及以上的阿尔茨海默氏症患者可能会从目前的620万人增加到1270万人。

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