24 中国比较医学杂志2018年5月第28卷第5期 Chin J Comp Med,May2018,vl.28.No.5 PARR2基因( parkin基因)异常多导致青少年鼠中观察到显著的运动障碍。4周后,注射部位对 PD综合征。虽然 parkin和wTC57BL6J小鼠侧(左)前爪使用率降低了50%,DA实验阳性。32 在行为测试中没有差异, parkin缺乏不会引起大量d后,PET成像观察到DAT结合率降低高达85%。 的SN变性或PD症状,但是 parkin′-诱发DA的半免疫组化显示SN中不溶性a- synuclein阳性聚集体 衰期延长,影响纹状体的DA释放。幼年 parkin--形成。与WTa- synuclein模型和6OHDA模型相比 小鼠中a- synuclein释放和摄取减少表明DA神经传较,A53T突变诱导的SN中DA细胞进行性死亡和 递早期症状的改变,而在老年prkn小鼠的a-a- synuclein阳性聚集物的形成具有时间和剂量依赖 synuclein增强可能反映PD晚期症状前期DA功能性,小鼠显示出运动缺陷{明。A53T模型的损伤程 的补偿性适应。 parkin的遗传缺陷可能导致DA神度比WT模型更严重-。A53T模型可能是早 经元的早发性生理功能障碍{-4。 发性PD的合适模型。 转基因小鼠可以在一定程度上模拟与PD类似 恒河猴(大约8岁)和同年龄野生型C57/B6小 的一些神经病理学和行为表型。然而,与PD相关鼠(10个月)相比,猴脑中反应性星形胶质细胞和轴 大脑区域(如SNc或者蓝斑)的神经元损失,大多数突变性的增加,A53Tα- synuclein在猴脑中显示比小 转基因小鼠不会出现,并且病理学和表型的出现通鼠更严重的年龄依赖性的神经毒性,且A53Ta 常和细胞死亡一致,迄今为止的基因敲除小鼠都没 synuclein的累积和相关病理学发展是年龄依赖性 有代表PD的真实模型4 的3。 Lauwers等1采用重组L载体将WT、 2.2病毒载体转基因模型 A3OP或A53T三种α- synuclein突变基因导入 到目前为止,大多数基因敲除小鼠未能显示出 Wistar大鼠SN,结果显示神经细胞损伤不明显,5个 明显的DA能细胞损失和DA依赖性行为缺陷。而月时大鼠神经细胞损伤24%~35%。相对于LV载 通过向脑中靶向输入病毒载体,局部过表达α-体而言,rAAV载体转导效率可能更好、DA神经元 synuclein,可以克服这一障碍。人α- synuclein由第细胞损伤更明显、造模时间更短,AAV载体转导效 4号染色体SNCA基因编码。SNCA基因突变(包括果优于LV载体 A3OP,E46K,G51D和A53T)以及SNCA倍增的特异 rAAV的衣壳血清型也是PD模型制作重要的 性突变都与α- synuclein聚集增加相关联,α-考虑因素。与rAAV2/l相比较,rAAV2/7血清型转 synuclein模型有助于阐明与PD相关的基因对DA导时间更短、DA能细胞损失更多-。AV1、 神经元变性的贡献。 AAV5和AV8血清型在SNc中转导效率高于 Niu等{通过慢病毒( lentivirus,LV)载体在恒AV2。rAAV7血清型在小鼠SNe中显示出高水 河猴卵母细胞中表达A53Ta- synuclein,75个胚胎平的a- synuclein表达,并产生了DA神经元的强烈 成功孕育出6只转基因猴。虽然转基因猴未出现明丧失。病毒载体模型动物的种类、品系和年龄在 显的DA神经元退化及运动症状,但出现了年龄依模型制作时也是应该考虑的。据报道4rAV2/9 赖性的、啮齿动物模型中难以模拟的PD非运动性α- synuclein在C57BL/6小鼠的SNc中产生强烈的 症状——认知缺陷和焦虑。这与PD患者早期疾病DA神经元变性,但其他品系小鼠不产生。提示研 阶段非运动性症状一致。该模型对研究人员认识究人员在比较基因在rAAV-a- synuclein介导的表型 PD早期病理事件和验证PD的治疗靶点是有价值中的作用时,应该在相同的背景下使用同基因品系 的。 Eslamboli等使用rAV2/5载体在绒猴腹侧小鼠。 中脑中表达WT、A53 T a-synuclein。9周后出现运 rAAv-a- synuclein模型没有完全概括在PD患 动症状,15周WT组运动偏倚明显,33周后A53T者脑中发现的LB和路易体神经突的特征。虽然a 组运动性能逐渐恶化,运动协调错误增加。两组动 synuclein似乎定位于过表达α- synuclein的转导神 物纹状体中DA能纤维显著退化,在腹侧中脑区域经元中,但是这些聚集体不具有典型LB和路易体 A53T组比在WT组更突出。两组动物存活DA神神经突的形态学特征。 经元中都观察到含有α- synuclein聚集体。这在其2.3转基因与神经毒素联合模型 他啮齿类动物模型中没有观察到,是研究神经保护 用AAV载体将a- synuclein基因单侧递送至雄 策略和新药的优秀工具。 Van der perren等向性SD大鼠SN,13周后皮下植入神经毒素鱼藤酮渗 Wistar大鼠SN部位注射携带A53Tα- synuclein的透性微型泵。结果发现,大鼠出现进行性运动功能 rAAV2/7。3周后,接受剂量为3.0E11GC/mL的大障碍、黑质纹状体神经变性和a- synuclein病理学的ＰＡＲＫ２ 基因（ ｐａｒｋｉｎ 基因） 异常多导致青少年 ＰＤ 综合征。 虽然 ｐａｒｋｉｎ － ／ － 和 ＷＴ Ｃ５７ＢＬ ／ ６ Ｊ 小鼠 在行为测试中没有差异，ｐａｒｋｉｎ 缺乏不会引起大量 的 ＳＮ 变性或 ＰＤ 症状，但是 ｐａｒｋｉｎ － ／ － 诱发 ＤＡ 的半 衰期延长，影响纹状体的 ＤＡ 释放。 幼年 ｐａｒｋｉｎ － ／ － 小鼠中 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 释放和摄取减少表明 ＤＡ 神经传 递早期症状的改变，而在老年 ｐａｒｋｉｎ － ／ － 小鼠的 α⁃ ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 增强可能反映 ＰＤ 晚期症状前期 ＤＡ 功能 的补偿性适应。 ｐａｒｋｉｎ 的遗传缺陷可能导致 ＤＡ 神 经元的早发性生理功能障碍［４３ － ４４］ 。 转基因小鼠可以在一定程度上模拟与 ＰＤ 类似 的一些神经病理学和行为表型。 然而，与 ＰＤ 相关 大脑区域（如 ＳＮｃ 或者蓝斑）的神经元损失，大多数 转基因小鼠不会出现，并且病理学和表型的出现通 常和细胞死亡一致，迄今为止的基因敲除小鼠都没 有代表 ＰＤ 的真实模型［４５］ 。 ２􀆰 ２ 病毒载体转基因模型 到目前为止，大多数基因敲除小鼠未能显示出 明显的 ＤＡ 能细胞损失和 ＤＡ 依赖性行为缺陷。 而 通过向脑中靶向输入病毒载体， 局部过表达 α⁃ ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ，可以克服这一障碍。 人 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 由第 ４ 号染色体 ＳＮＣＡ 基因编码。 ＳＮＣＡ 基因突变（包括 Ａ３０Ｐ，Ｅ４６Ｋ，Ｇ５１Ｄ 和 Ａ５３Ｔ）以及 ＳＮＣＡ 倍增的特异 性突 变 都 与 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 聚 集 增 加 相 关 联， α⁃ ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 模型有助于阐明与 ＰＤ 相关的基因对 ＤＡ 神经元变性的贡献。 Ｎｉｕ 等［４６］通过慢病毒（ｌｅｎｔｉｖｉｒｕｓ，ＬＶ）载体在恒 河猴卵母细胞中表达 Ａ５３Ｔ α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ，７５ 个胚胎 成功孕育出 ６ 只转基因猴。 虽然转基因猴未出现明 显的 ＤＡ 神经元退化及运动症状，但出现了年龄依 赖性的、啮齿动物模型中难以模拟的 ＰＤ 非运动性 症状———认知缺陷和焦虑。 这与 ＰＤ 患者早期疾病 阶段非运动性症状一致。 该模型对研究人员认识 ＰＤ 早期病理事件和验证 ＰＤ 的治疗靶点是有价值 的。 Ｅｓｌａｍｂｏｌｉ 等［４７］使用 ｒＡＡＶ２ ／ ５ 载体在绒猴腹侧 中脑中表达 ＷＴ、Ａ５３Ｔ α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ。 ９ 周后出现运 动症状，１５ 周 ＷＴ 组运动偏倚明显，３３ 周后 Ａ５３Ｔ 组运动性能逐渐恶化，运动协调错误增加。 两组动 物纹状体中 ＤＡ 能纤维显著退化，在腹侧中脑区域 Ａ５３Ｔ 组比在 ＷＴ 组更突出。 两组动物存活 ＤＡ 神 经元中都观察到含有 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 聚集体。 这在其 他啮齿类动物模型中没有观察到，是研究神经保护 策略和新药的优秀工具。 Ｖａｎ ｄｅｒ Ｐｅｒｒｅｎ 等［４８］ 向 Ｗｉｓｔａｒ 大鼠 ＳＮ 部位注射携带 Ａ５３Ｔ α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 的 ｒＡＡＶ２ ／ ７。 ３ 周后，接受剂量为 ３􀆰 ０Ｅ１１ ＧＣ ／ ｍＬ 的大 鼠中观察到显著的运动障碍。 ４ 周后，注射部位对 侧（左）前爪使用率降低了 ５０％ ，ＤＡ 实验阳性。 ３２ ｄ 后，ＰＥＴ 成像观察到 ＤＡＴ 结合率降低高达 ８５％ 。 免疫组化显示 ＳＮ 中不溶性 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 阳性聚集体 形成。 与 ＷＴ α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 模型和 ６⁃ＯＨＤＡ 模型相比 较，Ａ５３Ｔ 突变诱导的 ＳＮ 中 ＤＡ 细胞进行性死亡和 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 阳性聚集物的形成具有时间和剂量依赖 性，小鼠显示出运动缺陷［４９］ 。 Ａ５３Ｔ 模型的损伤程 度比 ＷＴ 模型更严重［５０ － ５１］ 。 Ａ５３Ｔ 模型可能是早 发性 ＰＤ 的合适模型。 恒河猴（大约 ８ 岁）和同年龄野生型 Ｃ５７ ／ Ｂ６ 小 鼠（１０ 个月）相比，猴脑中反应性星形胶质细胞和轴 突变性的增加，Ａ５３Ｔ α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 在猴脑中显示比小 鼠更严重的年龄依赖性的神经毒性，且 Ａ５３Ｔ α⁃ ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 的累积和相关病理学发展是年龄依赖性 的［５２］ 。 Ｌａｕｗｅｒｓ 等［５３］ 采 用 重 组 ＬＶ 载 体 将 ＷＴ、 Ａ３０Ｐ 或 Ａ５３Ｔ 三 种 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 突 变 基 因 导 入 Ｗｉｓｔａｒ 大鼠 ＳＮ，结果显示神经细胞损伤不明显，５ 个 月时大鼠神经细胞损伤 ２４％ ～ ３５％ 。 相对于 ＬＶ 载 体而言，ｒＡＡＶ 载体转导效率可能更好、ＤＡ 神经元 细胞损伤更明显、造模时间更短，ＡＡＶ 载体转导效 果优于 ＬＶ 载体［５４］ 。 ｒＡＡＶ 的衣壳血清型也是 ＰＤ 模型制作重要的 考虑因素。 与 ｒＡＡＶ２ ／ １ 相比较，ｒＡＡＶ２ ／ ７ 血清型转 导时间更短、ＤＡ 能细胞损失更多［５５ － ５６］ 。 ＡＡＶ１、 ＡＡＶ５ 和 ＡＡＶ８ 血 清 型 在 ＳＮｃ 中 转 导 效 率 高 于 ＡＡＶ２ ［５７］ 。 ｒＡＡＶ７ 血清型在小鼠 ＳＮｃ 中显示出高水 平的 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 表达，并产生了 ＤＡ 神经元的强烈 丧失［５１］ 。 病毒载体模型动物的种类、品系和年龄在 模型制作时也是应该考虑的。 据报道［４８］ ｒＡＡＶ２ ／ ９⁃ α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 在 Ｃ５７ＢＬ ／ ６ 小鼠的 ＳＮｃ 中产生强烈的 ＤＡ 神经元变性，但其他品系小鼠不产生。 提示研 究人员在比较基因在 ｒＡＡＶ⁃α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 介导的表型 中的作用时，应该在相同的背景下使用同基因品系 小鼠。 ｒＡＡＶ⁃α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 模型没有完全概括在 ＰＤ 患 者脑中发现的 ＬＢ 和路易体神经突的特征。 虽然 α⁃ ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 似乎定位于过表达 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 的转导神 经元中，但是这些聚集体不具有典型 ＬＢ 和路易体 神经突的形态学特征。 ２􀆰 ３ 转基因与神经毒素联合模型 用 ＡＡＶ 载体将 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 基因单侧递送至雄 性 ＳＤ 大鼠 ＳＮ，１３ 周后皮下植入神经毒素鱼藤酮渗 透性微型泵。 结果发现，大鼠出现进行性运动功能 障碍、黑质纹状体神经变性和 α⁃ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ 病理学的 ２４ 中国比较医学杂志 ２０１８ 年 ５ 月第 ２８ 卷第 ５ 期 Ｃｈｉｎ Ｊ Ｃｏｍｐ Ｍｅｄ， Ｍａｙ ２０１８，Ｖｏｌ． ２８． Ｎｏ． ５