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动物生物技术与繁殖研究
Research on Animal Biotechnology and Reproduction
(一)神经退行性疾病模型
神经退行性疾病是由神经细胞的结构改变和功能丧失所致,随着年龄衰老
而恶化,最终导致神经元功能发生障碍。帕金森病、阿尔茨海默病(Alzheimer’s
Disease,AD)、亨廷顿病(Huntington’s Disease,HD)、肌萎缩侧索硬化症
(Amyotrophic Lateral Sclerosis,ALS)为常见的四大神经退行性疾病,现缺乏
有效治愈手段,严重影响老年人的生活质量,给家庭和社会造成了巨大的精神压
力和经济负担,已成为整个社会需要解决的问题。
PD 是一种常见于中老年人的神经系统退行性疾病,表现出运动迟缓、静止
性震颤、姿势异常与肌强直的典型临床症状,及中脑黑质多巴胺能神经元的丢失、
磷酸化 α 突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)聚集形成路易小体与路易突起的
经典病理变化。PD 相关动物模型种类多样,发展迅速,常用的 PD 动物模型按
照其处理方式主要分为 3 类:神经毒素模型、转基因模型与二者连用模型。经典
PD 猴模型是通过给药 1- 甲基 -4- 苯基 -1,2,3,6- 四氢吡啶或 6- 羟多巴胺等神
经毒素诱导,仅能模拟 PD 的症状和一些病理特征,很难反映 PD 患者的疾病真
实发展过程。Niu 等通过慢病毒载体在猴受精卵中表达突变的 α-syn(A53T),
以胚胎移植的方式,建立了 A53T 转基因 PD 猕猴模型,表现出认知缺陷和焦虑
的 PD 早期症状,但没观察到睡眠障碍,表明 α-syn 的突变可引起 PD 特定的早
期症状,为 PD 早期治疗提供了思路。有关 PD 遗传研究发现,干扰或调控与线
粒体和能量相关的特定基因会导致 PD 发生,包括常染色体显性遗传 PD 相关基
因(α-syn、LRRK2、UCH-L1),与常染色体隐性遗传 PD 相关基因(Parkin、
PINK1、DJ-1、HTRA2、ATP13A2)两类。Li 等在发现了第一只自发罹患 PD 的
食蟹猴后,通过 CRISPR/Cas9 系统编辑成年猕猴大脑 PINK1 和 DJ-1 基因,诱发
中、老年猕猴表现出典型 PD 表型,如运动迟缓、震颤、体位不稳等,并伴有黑
质多巴胺能神经元严重缺失(> 64%)和基因编辑的黑质中有明显的 α-syn 典
型病理变化。该方法能在较短时间(6~10 个月)内批量建模,这为今后 PD 研究
提供了一种实用的转基因猕猴模型,也为治疗 PD 提供了一种治疗思路。
AD 是一种随年龄增长认知功能障碍与行为损伤逐渐加重的神经系统退行性
疾病,表现为进行性记忆减退、语言和行为障碍、神经元丢失、Aβ 沉淀形成的
老年斑及 tau 蛋白过度磷酸化形成的神经纤维缠结。自然状态下,一些老年灵长类
动物的脑,如猕猴、食蟹猴、普通狨猴、非洲绿猴、灰鼠狐猴、巴巴利猕猴、黑
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