5× FAD转基因小鼠在阿尔茨海默病研究中的应用进展

5×FAD转基因小鼠(transgenic mice with five familial Alzheimer’s disease)是携带5个家族性基因突变的APP/PS1转基因小鼠,其中与β-淀粉样蛋白前体(amyloid precursor protein, APP)相关的突变为K670N/M671L(Swedish)、1716V(Florida)和V7171(London),与早老素-1(presenilin 1,PS1)相关的突变为MI46L和L286V。5×FAD小鼠在1.5月龄时脑内已有大量的β-淀粉样蛋白(β-amyloid, Aβ),2月龄时开始出现神经炎性斑(neuritic plaque, NP)。5×FAD小鼠的病理表型包括淀粉样斑块聚集、神经元丢失、神经胶质细胞增生和记忆功能障碍等。5×FAD小鼠的生物学特性可能涉及脑内Aβ斑块的形成变化、Tau蛋白过度磷酸化、突触功能障碍、神经炎症反应、线粒体功能障碍、血脑屏障损伤、神经元损伤、内质网应激和眼部病变等。作为阿尔茨海默病的经典动物模型,5×FAD转基因小鼠在早期即可模拟AD患者晚期的神经病理过程及行为学表现,被广...     

APP/PS1转基因鼠脑内小泛素化修饰物-1上调可能参与阿尔茨海默病老年斑形成和神经突起变性的调节北大核心CSCD

小泛素化修饰物(small ubiquitin-related modifier,SUMO)是一类重要的类泛素蛋白,研究显示一些神经退行性疾病相关蛋白可以被SUMO化修饰。本文旨在观察APP/PS1转基因阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)鼠中SUMO-1表达及修饰的变化,并探讨SUMO-1与AD病理的关系。采用免疫印迹的方法检测12月龄的APP/PS1转基因AD鼠脑内SUMO-1表达及修饰的变化,同时用免疫共沉淀及免疫荧光的方法研究AD鼠脑内SUMO-1与tau、APP和Aβ的关系。结果显示:(1)与正常野生型小鼠相比,AD鼠脑内SUMO-1表达及其修饰的蛋白增加,同时伴有泛素化蛋白的增加;(2)AD鼠大脑皮层的RIPA可溶蛋白组份中,SUMO-1修饰的tau增加,而AT8抗体识别的磷酸化tau的SUMO-1修饰减少,但422位点磷酸化tau的SUMO-1修饰没有明显改变;(3)SUMO-1与磷酸化tau、APP及Aβ免疫荧光双标显示,在AD鼠脑内SUMO-1可在老年斑的中部和周围分布,并且SUMO-1与AT8识别的磷酸化tau在老年斑周围的变性神经突起中有相对较多的共存,但与APP、PS422识别的磷酸化tau和Aβ的共定位很少。以上结果提示,SUMO-1在APP/PS1转基因AD小鼠脑内表达增加,并可能参与变性神经突起及老年斑形成的调节。     

罗格列酮对AD样小鼠学习记忆减退的影响及机制

研究了罗格列酮对链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)脑室内注射的阿尔茨海默病(AD)模型小鼠学习记忆减退的影响及机制．在小鼠脑室内注射STZ建立AD模型,治疗组小鼠采用罗格列酮灌胃给药30天．Morris水迷宫实验检测小鼠学习记忆能力,免疫印迹和免疫荧光检测Tau蛋白的磷酸化、神经丝(NFs)蛋白的磷酸化及糖基化、JNK和ERK蛋白的表达,微管结合实验检测Tau蛋白与微管的组装功能,荧光染料Fluoro-Jade B检测小鼠脑内退变神经元．结果显示,相比对照组,模型组小鼠平均逃避潜伏期和路径长度明显增加、穿越隐匿平台次数明显减少、Tau和NFs蛋白表达过度磷酸化、NFs蛋白糖基化减弱,而用罗格列酮干预的小鼠学习记忆改善并且Tau和NFs蛋白的磷酸化水平降低、NFs蛋白糖基化水平增加,Tau蛋白与微管结合能力改善,模型组JNK的磷酸化高于对照组和治疗组、模型组ERK1的磷酸化低于对照组和治疗组、各组在ERK2磷酸化无明显差异,模型组小鼠脑中FJB标记的退化神经元明显多于对照组和治疗组．结果说明,罗格列酮能改善STZ脑室内注射引起的小鼠学习记忆减退,其机制可能与改善胰岛素信号通路、降低Tau和NFs蛋白的过度磷酸化、减少神经退行性变有关．     

要文聚焦:载脂蛋白E促进β-淀粉样蛋白的清除

β淀粉样蛋白(Aβ)在海马的沉积是阿尔茨海默病(AD)发病的特征性病理改变,Aβ清除减少是造成其沉积的主要原因。载脂蛋白E4(ApoE4)基因能增加散发性AD的发病危险性,但其发挥作用的详细机制不详。最近在《科学》杂志发表的一篇论文发现,类视黄醇X受体激动剂bexarotene能够迅速激活ApoE,进而促进Aβ的降解,并改善痴呆小鼠的行为缺陷。该研究结果明确了ApoE对Aβ降解的促进作用,并为AD的治疗提出了新的设想。     

阿里红多糖组分对APP/PS1双转基因模型小鼠海马区AKT/GSK3β/Tau/P-tau蛋白表达的影响

探究阿里红多糖组分(FOPS-a和FOPS-b)对阿尔茨海默症模型小鼠海马区AKT/GSK3β/Tau/P-tau蛋白表达的影响。实验选用64只3月龄雄性APP/PS1双转基因AD模型小鼠,随机分为模型组、多奈哌齐组(0.65 mg/kg)、阿里红多糖a组分(FOPS-a)与阿里红多糖b组分(FOPS-b)高、中、低(60、30、15 mg/kg),同月龄野生型C57BL/6J小鼠为正常组,每组8只,各组分别给与药物和生理盐水灌胃给药90天。6月龄时通过跳台、旷场实验检测小鼠行为学的变化,采用尼氏染色观察各组小鼠海马区神经元形态变化,应用RT-PCR法检测小鼠海马区AKT、GSK3β、Tau mRNA转录水平,Western-blot法检测AKT、GSK3β、Tau、P-tau蛋白的表达。结果发现阿里红多糖组分(FOPS-a和FOPS-b)均能明显改善小鼠学习与记忆功能并保护海马区神经元的损伤,上调AKT mRNA转录水平和蛋白表达,下调GSK3β、Tau mRNA转录水平和GSK3β、Tau、P-tau蛋白表达。研究表明阿里红多糖组分(FOPS-a和FOPS-b)通过减少海马区神经元纤维缠结从而保护神经元的损伤,发挥拮抗AD的作用。     

载脂蛋白E与阿尔茨海默病的关系

阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是最常见的一种老年性痴呆症,临床上以进行性记忆丧失和认知功能障碍为特征。流行病学资料表明,载脂蛋白E(apolipoprotein E,ApoE)的基因多态性与AD密切相关。ApoE不但影响了AD的发生年龄与危险性,还与AD特征性病理改变神经原纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)和老年斑(senile plaque,SP)共定位。研究发现,ApoE可促进β-淀粉样肽(β—amyloid peptide,Aβ)的沉积和SP的形成,C末端切除的ApoE片段则促使Tau蛋白的过度磷酸化及NFT的形成,并进一步引起神经变性和行为缺陷。同时,ApoE还与炎症因子的表达相关。上述证据均提示了ApoE及其基因多态性在AD发病机制中的重要作用。     

β片层阻断肽H102对双转基因AD小鼠突触可塑性相关蛋白的影响

目的:观察β片层阻断肽H102对双转基因AD小鼠突触可塑性相关蛋白表达及学习记忆能力的影响,探讨H102的作用机制。方法:选用8周龄APPswe/PS1dE9双转基因雄性小鼠30只,随机选取15只小鼠设为模型组,剩下15只小鼠设为给药组;对照组选用15只同周龄同背景C57BL/6J小鼠。给药组每日经鼻腔给予H102溶液(5.8mg/kg)5μl,对照组和模型组每日经鼻腔给予辅料溶液5μl。给药16周后,采用Morris水迷宫法检测双转基因AD小鼠空间学习记忆能力的变化,采用免疫组织化学方法和Western blot实验技术测定β-淀粉样蛋白1-42(Aβ_(1-42))和突触可塑性相关蛋白磷酸化蛋白激酶C亚型α、β_2、γ(p-PKCα、p-PKCβ_2、p-PKCγ)、磷酸化离子型谷氨酸受体1(pNMDARI)、磷酸化钙/钙调素依赖蛋白激酶α(p-CaMKIIα)和磷酸化环腺苷酸应答元件结合蛋白(p-CREB)在小鼠脑中的表达水平。结果:Morris水迷宫检测结果表明H102能明显提高双转基因AD小鼠的空间学习记忆的能力。免疫组织化学和Western blot技术检测表明H102能明显减少双转基因AD小鼠脑内Aβ_(1-42)蛋白的表达,H102能明显提高双转基因AD小鼠脑内突触可塑性相关蛋白p-PKCα、p-PKCβ_2、p-PKCγ、p-NMDAR1、p-CaMKIIα和p-CREB的表达。结论:β片层阻断肽H102能提高双转基因AD小鼠的突触可塑性,提高双转基因AD小鼠的学习记忆能力。     

SUMO在阿尔茨海默症及其运动干预调节中的作用

阿尔茨海默症(Alzheimer's diseases, AD)是一种常见的神经退行性疾病,俗称老年性痴呆。脑内Aβ过度聚集、Tau蛋白过度磷酸化和神经元凋亡是AD的主要病理特征。小泛素样修饰蛋白(small ubiquitin-like modifier, SUMO)通过与底物蛋白结合参与蛋白质翻译后修饰,已被发现可通过以下方式参与AD的病理过程,主要有:(1) SUMO修饰BACE1,促进Aβ产生;(2) SUMO修饰Tau蛋白,促进其磷酸化并抑制其被泛素蛋白酶系统降解;(3) AD脑内SUMO化异常导致神经元过度凋亡。运动已被证实可改善AD病理特征,调节体内SUMO化水平,这提示运动缓解AD可能存在SUMO化机制。现通过综述SUMO与AD,以及运动对SUMO的影响,阐述SUMO介导的运动抗AD的可能机制。     

大蒜素对阿尔茨海默病转基因小鼠脑内Tau蛋白表达的影响

本文应用免疫荧光技术和Western blot方法检测大蒜素对tau转基因小鼠脑内磷酸化tau蛋白表达的影响,并测定野生型小鼠、tau转基因小鼠及大蒜素治疗组三组小鼠脑内SOD活力和MDA含量,结果发现大蒜素处理之后的阿尔茨海默病(AD)模型小鼠SOD与AD组相比活性增加,MDA含量减少,tau转基因小鼠脑内所检测的Ser202、Ser404、Ser396、Thr181位点tau蛋白发生过度磷酸化改变,大蒜素治疗组这些过度磷酸化的tau蛋白明显减少。以上结果提示大蒜素可以通过其强大的抗氧化作用降低AD小鼠脑内氧化应激效应,从而使AD小鼠脑内tau蛋白磷酸化水平下降,因此大蒜素在AD的临床治疗方面具有重要的理论意义。     

Tau/APP/PS1三转基因小鼠模型的建立及生物学特征

目的:建立Tau/APP/PS1三转基因小鼠模型,从分子生物学、行为学及病理学角度研究其生物学特征。方法:将自行建立的Tau转基因小鼠与Jackson实验室引种的APP/PS1双转基因小鼠杂交、传代;PCR鉴定小鼠基因型;RT-PCR检测外源基因的转录;Western blot测定外源基因的蛋白表达;Bielschowsky氏染色法和ABC免疫组化法观察大脑神经纤维缠结和老年斑等病理改变;Morris水迷宫观测学习记忆的改变。结果:Tau/APP/PS1三转基因小鼠的大脑可转录和表达Tau、APP和PS1三种外源基因,6~8月龄时大脑皮层和海马可见神经元纤维缠结和老年斑,其学习记忆获得能力在6月龄开始受损。结论:建立的Tau/APP/PS1三转基因小鼠具有Tau和Aβ两种病理改变和学习记忆障碍,为深入探究Tau与Aβ的关系、阐明AD的发病机制以及研发靶点治疗药物提供实验工具。     

PTK2B与Aβ、Tau和LRP-1在APP/PS1小鼠海马组织和血液中的表达随月龄变化的分析*

目的: 探讨阿尔茨海默病(AD)转基因动物模型脑组织中ptk2b基因及其表达产物PTK2B蛋白随着月龄的变化规律,及其与血液和脑组织中Aβ_1-42、Tau蛋白磷酸化和LRP-1含量的关系。方法: 设5月龄、10月龄、15月龄的APP/PS1转基因小鼠3个实验组,和同月龄的C57BL/6J小鼠3个对照组,共计6组,每组各8只。用Morris水迷宫检测各组小鼠的认知行为学能力,免疫组织化学、Western blot或ELISA检测小鼠海马组织或血液中PTK2B、Aβ_1-42、p-Tau /Tau和LRP-1的表达,qRT-PCR检测海马ptk2b mRNA的表达。结果: 各实验组结果显示,APP/PS1转基因小鼠随着月龄的增长海马组织中PTK2B、ptk2b mRNA和Aβ_1-42、p-Tau/Tau的表达均呈现逐渐增加,而血液中的Aβ_1-42则逐渐降低;海马组织中LRP-1表达也逐渐下调,同时,小鼠的认知行为学功能则表现为时间依赖性降低(P均＜0.05)。各对照组之间比较,除海马组织中LRP-1随着年龄增加而降低(P＜0.05)以外其余指标均没有明显差异(P＞0.05)。结论: APP/PS1转基因小鼠海马组织中PTK2B、Aβ_1-42、p-Tau/Tau的表达上调和LRP-1下调,与其认知功能降低均呈现时间依赖性变化。     

MicroRNA-153对靶基因下游信号分子GSK-3β表达水平及细胞抗损伤能力的影响

目的 mir-153可负调控阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）主要致病基因APP及APLP2的蛋白表达,降低其胞内降解片段（intracellular domains,ICDs）的生成。因ICDs具有转录活化及促凋亡活性,本研究旨在探讨mir-153对这两个靶基因下游信号分子GSK-3β表达水平及细胞抗损伤能力的影响,以期进一步阐明mir-153在阿尔茨海默病发病机制中的作用。方法构建mir-153稳转细胞系及mir-153转基因小鼠,Western blot检测该细胞系及小鼠脑内磷酸化GSK-3β、Tau及其总蛋白的表达;Aβ42肽和H2O2分别处理mir-153稳转细胞系,MTS法检测细胞增殖活性的改变,流式细胞术检测细胞凋亡水平的改变。结果 mir-153稳转细胞系中磷酸化GSK-3β及其总蛋白的表达下调,Tau磷酸化水平降低。mir-153转基因小鼠脑内,磷酸化GSK-3β及其总蛋白的表达降低,磷酸化Tau及其总蛋白水平均无明显变化。Aβ42肽和H2O2损伤作用下,mir-153稳转细胞系的增殖活性显著降低,凋亡水平增加。结论 mir-153可负调控靶基因下游信号分子GSK-3β的表达;高表达mir-153可降低细胞抗损伤的能力。     

肉苁蓉苯乙醇苷对APP/PS1双转基因模型小鼠海马脑区β淀粉样蛋白表达的影响

为研究肉苁蓉苯乙醇苷对阿尔茨海默病模型小鼠海马β淀粉样蛋白表达的影响。实验选用6月龄APP/PS1双转基因AD模型小鼠60只,随机分为模型组、多奈哌齐组(0.65mg/kg)、肉苁蓉苯乙醇总苷剂量组(250,125,62.5mg/kg)、肉苁蓉毛蕊花糖苷组(125mg/kg),正常组为同窝非转基因小鼠10只,分别给予药物和蒸馏水灌胃3个月,于9月龄时通过Morris水迷宫法检测行为学改变,采用HE染色法观察小鼠脑部海马病变,采用免疫组化法和Western-blot法考察海马Aβ1-42和Aβ1-40蛋白表达。实验结果发现肉苁蓉苯乙醇苷明显改善小鼠学习与记忆能力和脑部海马神经元的损伤,减少Aβ1-42、Aβ1-40阳性细胞数,并下调蛋白表达。肉苁蓉苯乙醇苷通过下调小鼠海马脑区Aβ1-42、Aβ1-40蛋白表达,从而影响Aβ级联反应以保护神经元,发挥拮抗AD作用。本研究明确了苯乙醇苷是肉苁蓉发挥抗AD活性的主要药效物质基础,为后续将其开发为抗AD新药提供了理论支撑。     

Aβ在APP/PS1双转基因与APP/PSl/Tau三转基因阿尔茨海默病模型小鼠脑海马区分布的比较研究

目的:比较研究Aβ免疫阳性产物在老年APP/PSl双转基因(2xTg)与APP/PSl/Tau三转基因(3xTg)阿尔茨海默病模型小鼠海马的分布。方法:采用15月龄2xTg与同龄3xTg,分别进行Aβ单克隆抗体6E10免疫组化检测Aβ阳性神经元及斑块。结果:在海马区2xTg组Aβ沉积多发生于细胞外,形成大量Aβ阳性斑,而3xTg组则主要沉积于细胞内。结论:这种Aβ分布的差异可能与3xTg模型早期即有神经元丢失有关。     

两种阿尔茨海默病转基因小鼠模型脑新皮质区A(beta)分布的比较研究

目的:比较Aβ在两种阿尔茨海默病转基因小鼠模型脑新皮质区分布的差异。方法:采用18月龄雄性APP/PSl双转基因(2×Tg-AD)小鼠与同龄同性别APP/PSl/tau三转基因(3×Tg-AD)小鼠,取新皮质区脑组织行6E10单克隆抗体免疫组化染色等方法显示Aβ阳性神经元及斑块,观察其分布与形态等的差异,图像分析系统定量比较其量的变化。结果:在新皮质区2×Tg-AD组Aβ阳性产物主要位于细胞外即细胞外Aβ(e Aβ),形成大量的老年斑,细胞内阳性产物少;而3×Tg-AD组Aβ阳性产物主要位于神经元细胞内即细胞内Aβ(i Aβ),但老年斑少见。结论:2×Tg-AD组与3×Tg-AD组Aβ阳性产物在新皮质区分布的差异可能反映了两种AD小鼠模型神经病理等改变的不同。     

蛋白磷酸酯酶-1和-2A抑制剂对NG108-15细胞tau蛋白磷酸化的影响

Alzheimer痴呆(AD)的主要脑病理变化之一为由超磷酸化的tau蛋白组成的神经原纤维缠结(Neurofibrillary tangle,NFT)。AD的Tau蛋白异常磷酸化与蛋白磷酸酯酶(PP)-2A和-1缺陷有关。本文首先用免疫印迹法显示NG含两大组分的tau蛋白。MTT方法观察到PP-2A和PP-1抑制剂冈 田酸(Okadaic acid.OA)处理NG108-14细胞能导致细胞代谢明显下降,同时免疫印迹法显示OA能导致的NG细胞Tau蛋白磷酸化。该研究为建立AD样蛋白磷酸酯酶缺陷引起的tau蛋白磷酸化的细胞模型奠定了基础。     

两种阿尔茨海默病转基因小鼠模型脑新皮质区Aβ分布的比较研究

目的:比较Aβ在两种阿尔茨海默病转基因小鼠模型脑新皮质区分布的差异。方法:采用18月龄雄性APP/PSl双转基因(2×Tg-AD)小鼠与同龄同性别APP/PSl/tau三转基因(3×Tg-AD)小鼠,取新皮质区脑组织行6E10单克隆抗体免疫组化染色等方法显示Aβ阳性神经元及斑块,观察其分布与形态等的差异,图像分析系统定量比较其量的变化。结果:在新皮质区2×Tg-AD组Aβ阳性产物主要位于细胞外即细胞外Aβ(e Aβ),形成大量的老年斑,细胞内阳性产物少;而3×Tg-AD组Aβ阳性产物主要位于神经元细胞内即细胞内Aβ(i Aβ),但老年斑少见。结论:2×Tg-AD组与3×Tg-AD组Aβ阳性产物在新皮质区分布的差异可能反映了两种AD小鼠模型神经病理等改变的不同。     

杏仁核注射Aβ 25-35后大鼠脑内细胞周期蛋白、tau蛋白和Bax蛋白的异常表达

近年来研究发现,阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)病人脑内神经元细胞周期相关蛋白的异常表达与AD相关病理改变存在关联。为探讨β-淀粉样蛋白(β—amyloid,Aβ)的毒性作用能否导致成年脑神经元表达细胞周期相关蛋白,以及细胞周期相关蛋白表达与神经损伤之间的关系,我们运用免疫组化、积分光密度分析等方法对Aβ25-35多肽片段单侧杏仁核注射的大鼠脑进行了研究。结果显示,Aβ25-35注射的大鼠脑内除了有与神经纤维缠结相关的磷酸化tau蛋白和凋亡相关蛋白Bax蛋白水平增加外,术后7d细胞周期相关蛋白cyclin A和cyclin B1蛋白在神经元内异常表达,但术后21d时cyclin A的表达有所降低,而cyclin B1在脑内神经元中已检测不到;免疫荧光双标结果显示Aβ25-35注射后7d的大鼠脑内有较多的cyclin B1和Bax、cyclin B1和磷酸化tau蛋白共存的神经元,而Bax与磷酸化tau蛋白阳性信号很少共存在同一细胞上。以上结果提示,Aβ可导致成年脑神经元表达细胞周期相关蛋白,这些神经元可能会通过与Bax相关的凋亡途径死亡,或首先导致与AD神经纤维缠结相关的tau蛋白磷酸化。     

PP2A在运动抗阿尔茨海默病进程中的机制研究

Tau蛋白过度磷酸化是AD发病的重要原因,促进脑中p-Tau蛋白的脱磷酸化进程是运动抗AD的重要途径。PP2A是重要的蛋白磷酸酶,对p-Tau蛋白的脱磷酸化有重要作用。有关PP2A介导运动抗AD的Tau蛋白磷酸化机制研究尚不多见。现从Tau蛋白与AD研究、PP2A与AD研究、运动与AD研究、PP2A与运动抗AD研究等方面,系统阐述PP2A在介导运动抗AD进程中的蛋白磷酸化机制,为探明运动抗AD的Tau蛋白途径及运动促进健康的蛋白质修饰机制研究提供参考。     

PPARα与阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种进行性、破坏认知与记忆功能的持续性神经退行性疾病.它的主要病理特征是以β淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)沉积和Tau蛋白过度磷酸化形成神经原纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)为主,是一种日益严重的全球健康性问题.过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators-activated receptor,PPAR)是在中枢神经系统(CNS)中表达,调节能量代谢、神经传递、氧化还原稳态、线粒体功能等生理过程的一种核受体. PPARα作为其中一个亚型,在AD控制突触可塑性和调节神经元认知功能中有重要作用,说明PPARα是治疗AD的一个很有前途的靶点.这篇综述探讨了Aβ、氧化应激、神经炎症、脂质代谢在AD中的意义,以及PPARα的潜在价值及其在AD中的作用,揭示了未来PPARα作为AD治疗靶点的可能性.