[发明专利]一种APP/PSEN1双转基因阿尔茨海默病树鼩模型的建立方法

说明书

本发明公开了一种APP/PSEN1双转基因AD树鼩模型的建立方法。本发明首次采用慢病毒携带致病基因APP和PSEN1感染树鼩精原干细胞，将转AD基因树鼩精原干细胞注射到经白消安处理的雄性树鼩睾丸中，再让受体雄性树鼩与野生型雌性树鼩交配，对获得的子代AD转基因树鼩进行鉴定，获得产生过表达突变型APP和PSEN1双转基因阿尔茨海默病的树鼩模型。本发明是国际上首例树鼩的AD转基因疾病模型，通过现有的转基因树鼩连续杂交可以获得稳定可遗传的新型树鼩品系；可以模拟AD病理主要致病基因在体内的产生和代谢过程，重现疾病的发病过程，并通过行为学指标证明该模型明显有别于其它AD模型，可用于AD致病机制研究、药物靶点研发和药物筛选。

技术领域

本发明涉及一种生物技术方法，具体涉及一种APP/PSEN1双转基因阿尔茨海默病动物模型的建立方法。

背景技术：

老年痴呆症(阿尔兹海默病，Alzheimer's disease,AD)是所有重大疾病中唯一保持患病率持续增长的疾病。建立有效的AD动物模型，对促进AD发病机制的研究、疾病预防、早期诊断及药物研发都具有重大意义。

目前大量疾病机制和药物研究中用到的AD动物模型以啮齿类(小鼠、大鼠)为主。然而，由于啮齿类动物和人之间的进化地位差异巨大，AD小鼠模型不能完全地再现AD的病理特征，在很大程度上制约了AD发病机制的揭示和新药研发，使得AD小鼠模型存在难以克服的局限性(Zahs and Ashe 2010；Webster et al.2014)。非人灵长类动物在进化上与人类最相似，老年的非人灵长类动物会表现出与老年人或AD病人相似的生理或病理特征，非人灵长类动物(如旧大陆猴)能够更好地模拟AD表型(Souder et al.2021)。比如老年食蟹猴的脑实质和脑血管内就检测到Aβ斑的形成。近期论文“Synthetic amyloid-βoligomersdrive early pathological progression ofAlzheimer's Disease in nonhumanprimates”公开了一种在非人灵长类动物食蟹猴脑中诱导出Aβ斑、tau缠结、神经炎症等典型AD神经病理特征的阿尔茨海默病大动物模型，该研究将可溶性AβOs分批次注射到成年食蟹猴双侧海马上方白质区域的脑实质中。由于猴子生命周期很长，现有的基于非人灵长类建立AD动物模型的相关研究，都是直接向特定脑区中注射病理蛋白以模拟AD表型，但是这种建模方式并不能够模拟AD自然发病的过程，且建立的动物模型并不是稳定可遗传的，在应用方面有一定局限性。

相较于小鼠，树鼩大脑发达，脑-体重比大，是研究神经系统疾病(包括精神疾病(如抑郁症等)和神经退行性疾病(如AD等))的理想动物模型(Yao 2017)。发明人团队前期通过精原干细胞途径，成功建立了一套高效稳定的树鼩基因操作技术平台，攻克了树鼩基因操作的瓶颈难题，并产生了国际首例转基因树鼩(Li et al.2017)。APP和PSEN1基因是家族型AD的致病基因，是建立AD动物模型的主要靶点。通过序列比对分析发现，树鼩的APP和PSEN1基因，以及整个AD致病通路与人的同源性都很高，AD致病突变热点基因区域在树鼩与人之间高度保守，且树鼩的大脑基因表达模式与灵长类非常接近(Fan et al.2018)。相反，目前被广泛用做AD动物模型的小鼠和大鼠，在很多AD致病变异位点都是不保守的，且大脑的基因表达模式与灵长类相去甚远，因此，树鼩在作为AD动物模型方面相比啮齿类有极大优势。

参考文献

Fan Y,Luo R,Su LY,Xiang Q,Yu D,Xu L,Chen JQ,Bi R,Wu DD,Zheng P etal.2018.Does the Genetic Feature of the Chinese Tree Shrew(Tupaia belangerichinensis)Support Its Potential as a Viable Model for Alzheimer's DiseaseResearch？J Alzheimers Dis 61:1015-1028.