阿爾茨海默病轉基因小鼠模型特點和應用進展

魏 楓,程維維,尹雅芙

(上海交通大學醫學院附屬新華醫院核醫學科,上海 200092)

阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）目前影響全球約4 000萬人，是引起認知障礙的第一位原因。中國近2.5億60歲及以上的成年人中癡呆和輕度認知障礙（mild cognitive impairment，MCI）的患病率分別為6.04%和15.54%。其中AD患者近3.9%，患病人數約983萬［1］。過往研究表明2020年60歲以上的癡呆癥患者預計是2015年的2.13倍［2］，全國人口老齡化程度進一步加深。60歲及以上老年人中老年癡呆患者約有1 507萬。日前，中國老齡協會發布《認知癥老年人照護服務現狀與發展報告》和《認知癥老年人照護服務指南》，中老年癡呆患者預計2030年將達2 220萬，2050年將達2 898萬［3］。AD占所有癡呆病例的60%～70%，其影響人群廣泛，造成的社會支持看護及經濟負擔極大［4］。但目前對AD的病因和發病機制的了解仍不夠全面深入，臨床也沒有根治的方法。AD一直是醫學界亟待攻克的難關。

AD相關的動物模型對疾病機制研究和相關藥物研發十分重要［5］。動物模型要求能最大程度地復制人類AD病腦中的重要病理生理表現，即具有β淀粉樣前體蛋白（β-amyloid precursor protein，APP）聚集形成的胞外β淀粉樣蛋白（β-amyloid，Aβ）和磷酸化微管相關蛋白Tau異常形成的胞內神經纖維纏結（neurofibrillary tangles，NFTs）。這兩大典型的病理表現以及神經元丟失、記憶障礙和認知功能進行性下降等是重要臨床及病理表現［6］。雖然目前沒有動物模型能夠完全重復人類AD的病理表現，但是轉基因動物模型在活體實驗、針對特定基因、病理進行性發展及藥物應用等方面具有顯著優勢。理解特定動物模型的特點和局限性對于以后開展針對性研究十分重要。

以下介紹現已建立并且應用于實驗研究的轉基因動物模型。

1 Aβ轉基因小鼠模型

1.1 APP單轉基因小鼠模型

目前，Aβ被普遍認為是AD重要的病理表現之一［7］。APP是一種廣泛存在于組織細胞表面的單次跨膜蛋白，病理條件下降解。長度為42個氨基酸或更長的Aβ肽具有極強的疏水性，易于聚集，病理條件下細胞外Aβ42的水平增加。Aβ42肽被認為是最具毒性的類型。既往研究認為，淀粉樣蛋白單體聚集沉淀形成的Aβ斑塊即老年斑，是AD發病的主要原因。隨著研究的深入，淀粉樣蛋白級聯假說不斷地被質疑修正，Aβ與AD相關的其他病理表現之間的聯系也不斷地被證實［8］。

具有APP轉基因的小鼠模型大多是在人血小板衍生生長因子β（platelet derived growth factor β，PDGFβ）、朊病毒蛋白（prion protein，PrP）和胸腺細胞分化抗原1（thymocyte differentiation antigen 1，Thy-1）的控制下在中樞神經系統特異性表達人類APP突變型的轉基因小鼠［9］。這些轉基因動物模型腦內有Aβ聚集或斑塊形成，并且促使轉基因小鼠模型出現明顯的認知和行為學障礙，從而模擬人類AD的腦病理改變和行為異常。因此可以用于探索AD的潛在發病機制并作為早期AD生物標志物。

1.1.1PDAPP轉基因小鼠模型

該型小鼠遺傳背景為C57BL/6×DBA/2，啟動子為人PDGF-β，γ分泌酶切割位點V717F突變，表達人APP695/751/770。該型小鼠在血小板衍生生長因子啟動子（PDAPP minigene）的控制下，使得突變的人淀粉樣前體蛋白（hAPP717V→F）的過表達從而導致類似于AD的神經退行性變化，因此命名為PDAPP［10］。

免疫印跡實驗表明，PDAPP純合子小鼠4月齡時可見皮質、海馬區Aβ含量明顯升高。而雜合子小鼠6月齡之后可見APP表達水平提高，免疫組織化學染色也觀察到小鼠腦中開始有彌漫性和致密Aβ斑塊沉積，并且隨年齡增加而增加［11］。小鼠腦中老年斑密度最大的區域最開始見于齒狀回的外分子層和海馬體。18月齡時硫黃素S染色可見在這些Aβ斑塊周圍有活躍的星形膠質細胞和神經炎性改變；此外，這些小鼠隨著年齡的增長出現了顯著的突觸丟失［12］。

4月齡時，通過水迷宮（Morris water maze）和其他行為檢測，PDAPP小鼠表現出空間、工作方面記憶障礙，并伴隨小鼠的整個生命周期［12］。6月齡時，新物體識別實驗（novel object recognition）測試顯示有認知功能障礙，但并不像空間記憶障礙一樣明顯。

1.1.2Tg2576轉基因小鼠

該型小鼠遺傳背景為C57BL6×SJL，啟動子為鼠PrP，轉入APPSWE基因形成β分泌酶切割位點瑞典雙突變K670N/M671L，表達人APP695。

免疫印跡實驗發現，最早在2月齡時小鼠腦內Aβ含量增高，到4～5月齡時增高更為明顯。9月齡后小鼠大腦切片剛果紅染色見斑塊沉淀［13］。隨著Aβ量的增多，其沉積范圍也逐漸增大。有報告稱該模型小鼠中約95%的致密斑塊出現在血管周圍，因此能引發淀粉樣腦血管?。?4］。該轉基因小鼠10月齡時出現神經炎癥，同時可見突觸的丟失和小膠質細胞增生。

在6月齡時水迷宮實驗中小鼠表現出空間記憶障礙。此時雖然沒有明顯的腦區神經元丟失，但已出現樹突棘穩定性受損和突觸可塑性降低。9月齡時Y迷宮即可顯示空間相關的學習記憶能力受損，但直到12月齡時Tg2576小鼠才通過新物體識別實驗表現出認知障礙。

1.1.3APP23轉基因小鼠

該型小鼠遺傳背景為C57BL/6J，啟動子為鼠Thy-1，β-分泌酶切割位點瑞典雙突變K670N/M671L，表達人APP751。

免疫組織化檢測發現，6月齡時APP23小鼠大腦學可見淀粉樣蛋白沉淀，并且隨月齡增加逐漸加重，24月齡時在皮質和海馬區大量出現Aβ斑塊［15］。研究發現APP23小鼠腦內的Aβ沉淀以血管周圍表現明顯，12月齡時可導致血管血流減少和血管形態改變，并可引起淀粉樣血管病。此后通過膠質纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）免疫組織化學染色檢測到反應性星形膠質細胞增生，伴有神經炎和突觸變性［16］。在12月齡時還表現出突觸丟失，甚至海馬CA1區神經元丟失［17］。6月齡時APP23小鼠腦中Tau蛋白的磷酸化增加，即Tau蛋白磷酸化似乎與Aβ肽沉積平行發生。

在水迷宮實驗、新物體識別實驗中，3月齡開始表現出空間記憶、空間工作記憶受損，并且隨年齡增長逐漸加重。12月齡時，通過巴恩斯迷宮（Barnes maze）實驗也可檢測出認知功能缺陷。該模型在疾病進展晚期約19月齡時，出現非空間工作記憶缺陷。

1.2 APP/PS1轉基因小鼠

目前已有研究證明早老素（presenilin，PS）基因突變和家族性阿爾茨海默?。╢amilial Alzheimer's disease，FAD）病理改變相關，但僅攜帶FAD突變型PS基因的轉基因小鼠腦內不會形成Aβ斑塊［18］。攜帶PS突變型可導致Aβ42水平明顯升高，增加腦中Aβ42∶Aβ40的比例。通過將人APP和PS轉基因小鼠品系雜交，獲得同時包含兩種突變型的雙轉基因小鼠，使表達FAD突變APP和PS1的轉基因鼠過度產生Aβ42并展現類似AD淀粉樣斑塊病理狀態，可觀察到更早更廣泛的斑塊沉積病理表型。這些APP/PS1轉基因小鼠目前也已經廣泛用于研究。

1.2.1APPSWE/PS1M146L轉基因小鼠啟動子為鼠PrP和人PDGFβ，β分泌酶切割位點瑞典突變K670N/M671L和PS1基因M146L突變，表達人

APP695。

APPSWE/PS1M146L小鼠腦內Aβ42/Aβ40出現早，在2月齡時細胞內可見Aβ沉積。3月齡時在皮質、海馬細胞的內、外出現Aβ聚集。細胞外Aβ聚集隨年齡升高而增加，6月齡時出現淀粉樣蛋白斑塊。

1～2月齡模型小鼠即出現場景恐懼記憶障礙。實驗中觀察到的工作記憶損傷比大多數模型進展緩慢，3月齡時Y迷宮檢測出空間工作記憶受損，6月齡時可以通過水迷宮和放射臂水迷宮（radial arm water maze）檢測到空間記憶、獎賞相關的空間記憶受損。15月齡時空間工作記憶受損更加明顯，并持續整個生命周期。

1.2.2APPSWE/PS1dE9轉基因小鼠

該型小鼠遺傳背景為C57BL6×C3H，啟動子為鼠PrP，β分泌酶切割位點瑞典突變K670N/M671L和PS1dE9基因位點缺失，表達人APP695。

PS1 dE9位點缺失并不會使PS1基因失活，反而起增強促進作用。這種模型的特點是2～3月齡時小鼠腦中的皮質和海馬區域發生膽堿能軸突腫脹，以及淀粉樣蛋白含量增加。4～5月齡時剛果紅染色見Aβ開始在大腦和海馬體中沉積形成斑塊［19］。6月齡時可以在小鼠大腦皮質、海馬體和杏仁核檢測到大量淀粉樣斑塊。到8月齡出現斑塊沉積和行為缺陷時，小鼠并沒有出現神經網絡缺損或神經元丟失［20］。但有研究認為：在15月齡以上老年組的海馬、基底核、杏仁體可見有大量星形膠質細胞增生和神經元變性［21］。

在3月齡時通過放射臂水迷宮檢測，該轉基因小鼠表現有空間相關的獎賞和逃避相關能力受損，6月齡時水迷宮實驗可檢測到空間學習記憶受損。

1.3 5xFAD轉基因小鼠

大多數轉基因小鼠模型的斑塊發展慢于預期。為了加快斑塊發展速度和研究腦內Aβ42高水平帶來的不良影響，出現了共表達5個FAD突變（AβPPSwe，Lnd，Flo，PS1M146L，L286V）的APP/PS1雙轉基因小鼠模型，達到了迅速增加Aβ42含量的目的［12］。

5xFAD（C57BL/6×SJL，啟動子為Thy-1基因，高表達人淀粉樣蛋白前體695）轉基因鼠幾乎只產生Aβ42。通過蛋白印跡實驗發現，1.5月齡時5xFAD轉基因小鼠腦內Aβ42開始在神經元體細胞和神經突觸中累積和聚集。而淀粉樣蛋白自小鼠2月齡時開始大量沉淀，特別是在深皮質層和海馬下托，與此同時免疫熒光染色顯示有膠質細胞增生。大約4月齡時經Y迷宮實驗發現有工作記憶受損［22］。9月齡時皮質層和海馬下托錐體神經元丟失，出現顯著神經退行性變。并且5xFAD轉基因小鼠在不表達Tau蛋白的情況下，大量毒性的Aβ改變神經突觸的結構和密度，并導致進行性神經元死亡和萎縮，而大多數AD小鼠模型缺乏這種特征［23］。

5xFAD轉基因小鼠能快速再現AD淀粉樣病變的主要病理特征，目前已成為Aβ42介導神經退行性變和淀粉樣斑塊形成的常用模型。

1.4 Aβ轉基因小鼠的應用

多年來，Aβ小鼠模型廣泛應用于實驗研究。研究者最早通過這些Aβ轉基因小鼠模型實驗驗證了過度表達人類APP基因亞型的轉基因小鼠可獲得認知行為缺陷，其大腦皮層中也可檢測到淀粉樣沉淀［24］。這些轉基因小鼠的行為、生化和病理異常與AD患者相似，為人類研究AD提供了新的路徑。目前應用最為廣泛的Aβ小 鼠 模 型 是APPSWE/PS1M146L及APPSWE/PS1dE9以 及5xFAD轉基因小鼠。自證實攜帶PS1的轉基因小鼠模型可更好更早呈現Aβ病理表現后，研究人員更多使用APP/PS1轉基因小鼠模型進行針對Aβ的形成機制、分解過程及靶向治療的實驗研究。

然而鑒于大多數AD病例晚發性和偶發性的特點，美國加州大學記憶與神經障礙研究所的David Baglietto-Vargas教授更是通過敲入技術將小鼠Aβ序列中的3個氨基酸改變為野生型的人類對應氨基酸，從而導致認知能力和突觸可塑性的年齡依賴性損傷、腦內炎癥改變，建立相關野生型AD小鼠，為建立遲發性AD生物模型開發與評估建立了重要基礎［26］。

最初針對Aβ的研究多聚焦在Aβ的清除上，而在Aβ靶向治療效果欠佳的當下，研究人員開始關注神經炎癥的影響。美國加州大學的研究團隊在2016年4月發表的一項研究中對10月齡的5xFAD小鼠使用了選擇性集落刺激因子1受體抑制劑治療，消除了腦內80%的小膠質細胞后挽救了小鼠的樹突棘丟失。研究認為在不改變Aβ或斑塊水平的情況下，改善了小鼠記憶并減輕了整體的神經炎癥［25］。紀念斯隆·凱瑟琳癌癥研究中心的李月明教授團隊2020年9月在Nature雜志上發表的文章中也使用了5xFAD轉基因小鼠［27］，他們認為神經炎癥調節γ-分泌酶活性并以此影響Aβ產生，通過小分子γ-分泌酶調節劑特異地抑制Aβ42的產生但不影響其他位點和底物切割，這種特殊機制或有望成為未來AD藥物開發的方向。

目前也有更多的研究人員使用不同表型的Aβ轉基因小鼠模型研究與Aβ各種可能相關因素的影響，如通過APP/ApoE小鼠模型觀察Aβ過表達對腦淀粉樣血管?。╟erebralamyloidangiopathy，CAA）和實質性斑塊的不同作用［28］。研究發現APOE4與Aβ誘導的胰島素信號傳導缺陷增強有關，實驗支持使用抗h-apoE4抗體來減少斑塊形成。

2 Tau轉基因小鼠模型

Tau的異常磷酸化導致大腦中出現NFTs，這是AD的另一個顯著病理特征［14］。微管蛋白正確組裝維持微管穩定，神經元從而發揮正常功能［29］。Tau過度磷酸化被認為是影響微管組裝和誘導Tau聚集的關鍵因素。在過度磷酸化過程中Tau發生構象變化，從而導致NFTs的形成［8］。由于長期以來針對Aβ的臨床試驗未見成效，并且淀粉樣蛋白沉積最明顯的區域和受NFTs影響導致突觸和神經元損失最大的區域并不重合［30］，也有研究認為Tau病理和認知功能障礙下降呈正相關，強調Tau病理性改變和神經退行性變間可能有直接聯系［31］。在AD病因學中Tau病理不可忽視，因而有研究人員建立了Tau轉基因小鼠模型用以研究Tau病理性表達與相關疾病的關系。

2.1 JNPL3轉基因小鼠

常用的Tau轉基因JNPL3小鼠遺傳背景為C57BL6×DBA2×SW，啟動子為鼠PrP，人Tau蛋白P301L突變，過表達人Tau蛋白。

Lewis團隊報告的JNPL3小鼠表達人Tau最為常見的P301L突變，這也是最早利用P301L突變構建的Tau轉基因小鼠模型。該突變與17號染色體相關，除了AD外該突變也與人類的額顳葉癡呆和帕金森病相關［32］。JNPL3小鼠可在腦和脊髓中產生NFTs，并且在脊髓尤其是前角中明顯地出現神經元丟失，因而會出現類帕金森病的癥狀。轉基因小鼠引入的Tau突變目前認為與AD的發病沒有直接關聯，且其大多會表現出運動功能障礙的特性影響其在行為學檢測中的表現，包括該類模型缺乏Aβ聚集和斑塊沉積，無法全面模擬AD的病理改變，因而JNPL3主要用于靶向Tau藥物的非臨床研究。

研究顯示雜合子JNPL3小鼠Tau病理性表達水平與人類患者相當，而純合子小鼠Tau病理表達水平可翻倍。4月齡時，免疫組織化學證實純合子JNPL3小鼠出現異常磷酸化Tau和不溶性的Tau病理改變［33］，而雜合子動物在6月齡時發現Tau免疫陽性，即NFTs的表達量與突變基因數量以及小鼠年齡相關。6月齡時JNPL3小鼠出現進行性運動障礙，通過懸掛實驗表現為行動遲緩和肌無力［34］。在NFTs區域，也可發現星形膠質細胞增生及神經元丟失等現象［35］。

2.2 TauV337M轉基因小鼠

該型小鼠遺傳背景為B6SJL，啟動子為鼠Thy-1，人TauV337M突變，高表達Tau蛋白。

通過6月齡TauV337M小鼠矢狀面腦切片獲得的原位雜交數據，研究認為人類Tau在大腦皮層、海馬和腦橋中有高水平的表達，而在紋狀體或小腦中幾乎沒有表達［36］。用磷酸化非依賴性人特異性T14 Tau抗體對6月齡小鼠進行免疫組織化學分析，發現人Tau蛋白的空間分布基本上遵循人AD病腦中的表達模式，額葉、海馬和腦橋神經元染色明顯，紋狀體染色很少。在11月齡時小鼠可發生NFTs和海馬神經元丟失［37］。

2.3 Tau轉基因小鼠的應用

通過對人AD病腦中特征性病理表現的長期研究，研究人員意識到Tau對AD的形成有著不可忽視的作用。后續將利用Tau轉基因小鼠，對僅Tau蛋白形成時是否有AD病理表現，其存在時與Aβ形成之間的關系，及其對AD疾病進展等問題展開研究。2020年7月，德國薩爾蘭德大學Laura團隊的研究表明p38α-絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，MAPK）可作為AD治療的新靶點。Laura團隊利用Tau轉基因小鼠模型，發現P38α-MAPK在AD損傷部位被特異性激活［38］。雖然P38α-MAPK對AD發病機制的影響，特別是對p-Tau相關腦病理的影響以及潛在的分子機制尚不清楚，但是實驗中發現神經元內p38α-MAPK的缺失可以改善9月齡的轉基因AD小鼠的認知功能，這與大腦中Aβ和p-Tau負荷的降低有關。之后對AD致病機制的系統研究也表明，神經元p38α-MAPK的缺失可以減弱AD相關的腦病理改變，并保護AD發病中的神經元。

3 Aβ+Tau多轉基因小鼠模型

AD的特征性病理改變包括淀粉樣蛋白斑塊和NFTs。之前的研究認為一種典型的病理改變并不能引發另一種典型病理的產生。為了明確Aβ斑塊和Tau蛋白之間是否存在相互作用以及它們對神經突觸的影響，根據實驗需要建立了能夠同時表達這兩種典型病理表現的小鼠模型。

3.1 TAPP雙轉基因小鼠模型

該型小鼠遺傳背景為C57BL/6，啟動子為鼠PrP，高表達人APP695和Tau。

TAPP是JNPL3小鼠和Tg2576小鼠雜交產生的雙轉基因鼠，它同時表達淀粉樣斑塊和NFTs，可用于研究揭示Aβ與Tau之間存在交互作用［39］。這是第一個同時展示AD兩大主要病理特征的小鼠模型。

作為雜交產生的雙突變體（Tau/APP）子代，TAPP小鼠與親代Tg2576小鼠在相同年齡發生分布和密度相似的Aβ沉積。原位雜交分析表明，TAPP小鼠和JNPL3小鼠之間的Tau轉基因表達模式沒有差異，但3月齡時蛋白質印跡可在脊髓和腦橋中見Tau蛋白病理性表達。此時Gallyas銀染腦切片中也偶爾可見NFTs，均早于JNPL3小鼠。6～7月齡時，TAPP小鼠的邊緣腦區具有NFTs，此時JNPL3小鼠大部分局限于脊髓和腦橋。Tau/APP雙突變體小鼠要比JNPL3親代小鼠在大腦邊緣區域和嗅覺皮層的NFTs病理表達增強，有研究者認為Aβ表達量增加可促進Tau病理的進展［34］。而在NFTs最多的邊緣區域，GFAP的免疫染色顯示星形膠質細胞也隨之增加。TAPP小鼠的行為學變化與發病時間也和其親代JNPL3小鼠相似。

3.2 3xTg-AD三轉基因小鼠

Oddo教 授 等［40］建 立 了 一 個 包 含AβPPSwe、TauP301L、PS1M146V三種基因突變型的小鼠模型3xTg-AD。該小鼠模型的基因型背景為C57BL/6/129S，啟動子為Thy1.2，高表達APP695。這是第一個同時在AD相關腦區發生兩種主要病理表現的轉基因模型。并且它在產生斑塊和NFTs之前就表現出了年齡相關的突觸功能障礙和認知功能受損。

免疫沉淀法檢測3～4月齡時3xTg-AD小鼠，可在新皮質區檢測到神經元細胞內Aβ免疫反應，6月齡時則發展至海馬CA1亞區。同時6月齡的3xTg-AD小鼠最先在額葉皮層細胞內表現淀粉樣蛋白沉淀，之后出現在其他皮質區和海馬，12月齡時細胞外可見Aβ，即3xTg-AD小鼠表現出年齡區域相關性的Aβ沉淀趨勢。與之相反，12月齡時Tau蛋白病理首先出現在海馬CA1區，隨后發展至皮質區［41］。盡管總體濃度低，p-Tau與認知能力下降的相關性最強，能夠更直接、定量相關疾病進展［42］。pS422免疫反應性是AD中Tau病理進展的早期標志物。而突觸功能障礙出現在標志性病理累積之前，最早的突觸功能障礙和認知受損出現于3～5月齡的3xTg-AD小鼠，6月齡時在水迷宮實驗中表現明顯，12月齡時通過巴恩斯迷宮實驗確認有記憶損傷。實驗研究認為這與Aβ在海馬體和杏仁核中的神經元內積累有關。在病理發展后期進行免疫組織化學染色可見星形膠質細胞反應性增生［43］。

但目前也有研究認為，因長期廣泛使用3xTg-AD小鼠，已形成了多種相關亞系，較過往研究其病理發生及行為學變化出現輕微的時間延遲［44］。如小膠質細胞活化（第一次檢測到是6個月）先于星形膠質細胞增生（第一次檢測到是12個月）。但該研究只分析了雌性小鼠，因為在實驗室保有的純合子體系中，雄性3xTg AD小鼠顯示出相當大的神經病理學變異，即使是在同窩的小鼠之間。

和人類AD患者腦內狀況一致的是，在3xTg-AD小鼠腦內Aβ沉積早于Tau的改變。Aβ病理的首先出現表示它可能會影響Tau神經病理學進展［40］。和只表現Tau蛋白病理改變的轉基因小鼠相比，3xTg-AD小鼠Tau病理改變形成時間明顯提前，并且認知功能顯著受損。這提示細胞內Aβ積累是3xTg-AD小鼠發生突觸功能障礙的原因之一。3xTg-AD小鼠斑塊和NFTs病理以年齡和區域依賴性的方式進行性發展，更接近人類AD患者大腦的神經病理變化。這有助于確定針對其中一種標志性病理改變的診療干預方法是否能影響另一種病理改變的進展。該動物模型可以同時評估潛在的藥物或治療手段對兩種病理改變的影響。

3.3 Aβ+Tau轉基因小鼠的應用

雖然3xTg-AD小鼠的病理發生與過去的報告相比出現輕微的時間延遲［44］，但是3xTg-AD小鼠仍然是目前最常使用的轉基因小鼠模型之一。

巴黎薩克雷大學的研究團隊在他們2020年3月發表的文章中使用了3xTg-AD小鼠［45］。在AD的早期階段經常能觀察到病人腦內糖酵解改變，但不清楚這種代謝失調是否影響AD進展以及其如何導致AD的突觸可塑性改變和行為缺陷。該團隊發現星形膠質細胞中糖酵解衍生的l-絲氨酸遭破壞可導致AD的認知缺陷。研究人員發現在早期AD小鼠和AD患者中，其星形細胞中絲氨酸生物合成途徑受損，而該途徑是糖酵解的分支。D-絲氨酸是突觸可塑性所必需突觸離子型谷氨酰胺受體的協同激活劑，而l-絲氨酸是D-絲氨酸的前體。因此，AD小鼠突觸離子型谷氨酰胺受體協同激活劑位點占有率較低，同時伴隨突觸和行為缺陷。在海馬星形膠質細胞中l-絲氨酸合成途徑失活后，也觀察到類似的缺陷。該研究結果表明，星形膠質細胞糖酵解途徑調節認知功能，并提示左旋絲氨酸可用于AD的治療。針對神經炎癥方向的研究及治療對策也是目前研究的熱點和重點難題。

4 總結和展望

從醫學倫理和臨床表現多樣性的角度考慮，臨床研究人類AD發病機制具有相當的挑戰性?？紤]到轉基因小鼠模型在海馬和皮質的結構和功能方面與人類腦區系統發育高度相似，雖然不能完全復制整個AD病腦的病理生理學，但是以其高度類似人類的形態學、病理學和遺傳學表現，通過轉基因小鼠模型研究AD病理過程已經是一種有效替代。

通過轉基因小鼠特定病理表現深入理解人類AD潛在發病機制，尋找可靠的早期診斷生物標志物，評估治療藥物是否安全和有效，這些是我們利用轉基因動物模型想要達到的目的。動物模型的優勢在于允許我們在動物身上探索不同生長時期的不同病理表現，從而進行更為深入準確的研究，更好地理解疾病的進展。利用在實驗中成功模擬AD發病機制的小鼠模型，可以長期多次試用潛在的治療藥物，從而驗證藥物是否有治療效果、藥物聯用是否更佳等等，這在疾病研究中已經是一個可行、成熟的選擇。

雖然目前利用動物模型進行的臨床前研究已經取得了一定進展，但是它們的臨床轉化價值仍不明確，臨床轉化結果不甚理想的情況也很多。目前認為可能是對于AD神經生物學基礎和發病機制的理解仍然不足，基礎研究亟待加強。研究常用的轉基因動物模型尚不能模擬人類AD病腦的全部病理過程，因此通過臨床前動物研究獲得的成果在臨床階段的人體實驗中不一定適用，還需要進一步的臨床研究驗證。AD作為一種長期慢性神經退行性疾病，實驗用小鼠的壽命時限不能達到人類需要的長時程的藥物治療觀察和定期監測的要求。除此之外，轉基因動物模型的月齡大小、性別差異、遺傳背景以及不同實驗室的實驗條件都對研究結果有很大的影響。

鑒于AD的神經病理基礎仍不明確，實驗研究人員應綜合考慮不同動物模型的優勢和局限性，選擇最合適的動物模型進行針對性研究。

[作者貢獻Author Contribution]

魏楓收集資料并參與論文寫作；程維維指導并協助完成論文內容；尹雅芙負責課題及本論文審核及把關。

[利益聲明Declaration of Interest]

所有作者均聲明本文不存在利益沖突。