【答疑合集】神经退行性疾病研究常用动物模型及其应用

6月4日晚上七点，赛业生物云课堂开始了主题为“神经退行性疾病研究常用动物模型及其应用”的第四期课程，需要课件的老师可以关注“赛业生物订阅号”，后台留言“004”。针对答疑环节未及时解答的问题，我们进行了收集整理，下文为黄颖博士针对答疑环节提出的问题给出的详细解答。

Q：有些文献的老鼠品系为SAMP8，不知道老师了解这个品系的老鼠吗？它和APP/PS1比起来怎样差别？

A：这个是全面衰老的模型，在转基因技术未出现之前，因为这个老鼠有一定的AD表型，主要是有老年斑，所以被当成AD模型。但现在我们可以通过转基因技术获得产生老年斑且和AD关系更紧密的小鼠，或者可以直接注射合成的Aβ，这种小鼠的优势就没有了。而且这种小鼠的寿命太短，无法做后期研究。所以目前总体来说，用SAMP8小鼠研究AD，难以发高分文章。

Q：以AD为例，有些转的人的APP，有转的小鼠的，表型有区别吗？以及转基因小鼠，转进去的拷贝数对表型有多大影响？

A：1. 表型是有区别的。小鼠和人的Aβ有3个AA的差异，人的更容易聚集；小鼠的APP在被BACE1剪切的时候效率更高。这就造成了用小鼠的APP更容易被BACE1剪，对造模有利，但是产生的Aβ聚集的能力较差；而用人的APP，如果拷贝数不够，可能在利用BACE1这一点上竞争不过小鼠的APP，但目前的AD转基因小鼠已经通过拷贝数的增加解决了这个问题；另一方面现在的双转APP/PS1系列小鼠中人的PS1对hAPP剪切效率高，所以小鼠的APP就用的少了。

2. 至于拷贝数，对表型也有很大的影响，一方面转基因这种随机插入会有破坏原有基因的可能；另一方面拷贝数增加肯定会增加Aβ的含量，但也需要考虑插入基因在基因组中的位置，不同的位置表达活性会受到影响。

Q：黄博士您好，AD患者常常共患精神疾病，是否可以造出这种共患病模型呢？

A：AD小鼠在一定程度上会存在抑郁或者社交回避行为，但是严重程度不同。如果想要加重精神疾病的行为，一方面可以结合该精神疾病遗传易感基因造模（基因编辑的方法，但精神疾病大多只是易感性），不过这种方法在时间、效果和花费上都有一定风险，所以，一般还是对AD小鼠进行电击或者悬尾，限制活动等方式建模，要根据您研究的精神疾病种类采用具体的方法。

Q：黄博士您好，我想问下关于APP/PS1小鼠进行新物体识别试验的关键点？

A：新物体识别实验关键点：

1. 相对而言，NORT实验中的小鼠内在探索动机不如水迷宫或者其他饥饿驱动的强。此外，AD是老年病，太小还没发病，看不出和对照的区别，因此在小鼠年龄稍大一点做更容易在NORT中出现记忆衰退表型（不要早于6个月，别人文献里做出来了，我们不见得能重复出来）；

2. 每换下一只小鼠前一定要擦干净物体，箱子也要擦干净，建议同样的物体多准备十几套，这样可以不用擦洗，每次直接用没有上一只小鼠接触的物体，不过这是理想情况，具体看你们实验室会不会支持你这么干。

3. 要充分考虑实验目的来确定学习和记忆之间的间隔时间，一般短时记忆10分钟-1小时，长时记忆12小时-24小时。

4. 老鼠最好实验前1周就放到实验所在的房间饲养，总之有条件的话尽早适应环境。

5. 每次一定要记录好小鼠的状态，因为AD小鼠经常有异常精神状态的出现（特别是15个月之后），有异常的可以有理有据地剔除。

Q：有些文献里面提出的C57-APP/PS1 里的老鼠表示啥意思啊？

A：C57是老鼠的品系，是一种近交系小鼠，APP和PS1是家族性AD中的突变基因，所以人们希望把突变了的这两个基因在小鼠里过表达，以获得AD的表型。

Q：我想问下关于AD模型，比如说其他药物诱导的模型与转基因鼠的优缺点，比如说脂多糖和d-gal？

A：药物诱导快速，年龄限制较小；但其实目前AD的诱导方法都没有构成与人AD发病的因果关系。虽然Aβ假说和tau假说一直受到挑战和药物开发的结果打脸，但这两个基因的突变就是会产生人的AD，这个是确定的。不过基因编辑尤其是转基因小鼠的问题也不少，过表达本身就是一种artificial，KI的表型又不明显。但是总体而言，从科学的角度上看，在药物诱导AD的机理不明确之前，基因编辑小鼠的模型更令人信服。

Q：黄博士您好，我们现在做一个实验。如果我们选用的实验鼠是APP/PS1，那么他选用的对照鼠最好是什么老鼠？

A：如果您不是专门研究APP或者是PS1的功能，只需要AD的病理特征的话，用同窝野生型就行了，目前转基因小鼠只能这样选对照。

Q：怎样才算合格的模型，怎样保证实验的统一性呢？

A：以我最熟悉的AD小鼠为例，完全合格的模型需要：

1. 用人的PS1或者APP替代鼠源对应基因

2. 全长基因敲入（不是过表达哦）

3. 有一切病理表型

但其既然是模型，就每一点都要妥协。所以只能像盲人摸象一样用有不同特性的模式动物去模拟，最后拼凑出一个较为完整的疾病机理出来。所以只要能有一部分病理表现是稳定的模型就是合格的模型。而基因编辑也是一样，没有条件的话也可以用与该疾病无关的突变，比如MAPT突变之于AD。遗憾的是，虽然我们常用的小鼠已经是背景基因极为一致的近交系了，但每只小鼠的生活轨迹在同窝小鼠中的地位都是有一定区别的，比如有的小鼠怕人，有的小鼠就不怕，是无法保证实验的统一性的，要不为什么同样品系的AD小鼠，同样的实验结果总是千差万别。我们只能保证每次实验中小鼠的分组和实验操作保持一致性。

Q：黄博士您好，我们正在进行药效实验，一般选用哪个模型？

A：药理实验我以前用的是APP/PS1DeltaE9，这是双转里用得最多的。如果你们仅仅想看Aβ通路的表型，TG2576，APP/PS1DeltaE9和5×FAD都可以，要看对tau的影响就需要3×TG。

Q：老师，既然单基因突变更符合人类假说，那么多基因突变模型鼠更大的优势在哪里？

A：其实大部分单基因突变的效果不是很好，多转基因小鼠有很多也是这样，所以190多种动物里常用的就10种，但多基因可以在机理上研究不同基因过表达后的一些生理病理变化，在疾病机理的研究方面是有价值的，比如人只要有AD，就会有tau的过磷酸化和胞内聚合物，而人的tau突变则对应的是FTD，而不是AD。但如果只针对APP和PS1建模，永远得不到tau的病理表型，所以要研究tau的上下游功能和疾病机理，就需要人为让tau的基因发生突变，产生tau的病理现象。另一方面，多转基因也是为了让小鼠具有更快更明显的病理表型。总而言之，多基因突变小鼠模型的表型更早、更明显。

Q：除了基因法，能不能用化学法做转基因AD鼠？

A：有是有，有人介绍过，不过我看论文的经验是这20年出现很少了，毕竟最常用的基因编辑小鼠的表型很好了，需要信息的话请加我微信，我把那篇介绍的文章发给您。

Q：BACE失败原因大概是什么呢？

A：可以引用在AD药物研发中用了无数次的一句话来概括：当一个烟头引发了一场森林大火以后，再如何扑灭这个烟头已经没有意义了。因为用于临床试验的病患都是已经确诊的AD患者，这时候他们的病情早已发展了十几年，很多其他的蛋白信号通路都已改变，积重难返了。

Q：帕金森动物模型有介绍吗？

A：赛业生物神经云课堂系列文章有介绍过，老师感兴趣的话可以关注“赛业生物订阅号”，点击菜单赛业课堂—小鼠干货—神经科学，即可查看相关内容。

术业有专攻，鉴于以下几位老师的问题我没有深入了解过，因此就只简单地发表一下我了解的一些情况，如果老师有需要，可以后台留言留下您的联系方式，我咨询做过这方面的老师帮您解答。

Q：还有一个问题是，关于药物治疗pd模型，有的文章是联合用药，有的文章是先构建模型再药物治疗，有的是联合用药后mptp停用，治疗药物继续治疗，请问这几种方法的区别以及他们能说明的问题？

A：抱歉，由于我没做过PD，暂时无法解答这个问题，但是我可以帮你问问做过这块的老师，看文献的时候也会留意这个问题，老师可以先加我，我一有消息就联系您。

Q: 我想问下另外一种神经退行性疾病CMT2A，而且很多knock in 的基因突变的神经退行性疾病没有表型的原因有哪些呢？是不是由于人鼠物种的差异？

A：我不太熟悉CMT2A，以下回答只是我个人的观点，如有错误，请多包涵。CMT2A是常染色体显性遗传病，KI的表型一般都比TG弱，毕竟TG大多是在强启动子下的多拷贝，而KI是单拷贝，而且一般都用本身启动子。至于人和鼠的差异要看具体基因的差别，以及这些差别是否决定了与蛋白剪切和结合相关。

Q：如果我们自己用Abeta多肽或东莨菪减等化合物来构建脑损伤模型，这个做起来它们的个体差异怎么样？

A：我没做过这个药物建模实验，但据我了解，体外注射的个体差异要大于基因编辑小鼠。

Q：基因突变表现在蛋白上的位点如何体现呢，能否与分子模拟对接等手段相结合呢？

A：没太看懂问题，一般基因编辑动物的描述中都会有M123A这种字母+数字+字母的表示来指蛋白位点，分子模拟没接触过，所以不懂，抱歉。

温馨提示

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