基于基因敲除技术的老年痴呆症模型建立及其生物标志物分子信息研

基于基因敲除技术的老年痴呆症模型建立及其生物标志物分子信息研究施国跃a*,梅冰b，周天舒c，金利通aa:华东师范大学化学系；b:华东师范大学脑功能研究所；c:华东师范大学环境科学系上海市中山北路3663号，200062，[e-mail]’sDisease(AD，即老年痴呆症)是以认知和记忆功能进行性退变为显著特点的致命性中枢神经系统疾病，病程通常为6-12年。在疾病的中晚期，病人出现一系列日渐严重的心智和行为障碍，直至日常生活不能自理，最后并发心肺及肾功能衰竭等综合症导致死亡。目前，AD已成为困扰现代社会的重大疾病，研究发现，部分AD患者具有家族性，而分别位于14号和1号染色体上的Presenilin-1（PS1）和Presenilin-2（PS2）基因是家族性AD的病源基因，50%的家族性老年痴呆由PS基因的突变引起，因此运用转基因和基因敲除等遗传工程手段研究AD等神经退行性疾病的发病机理与治疗靶点是神经科学的热点[1-4]。本项目研究中，我们首先利用细菌的Cre/LoxP系统及基因敲除技术在小鼠中建立了PS1、PS2双基因敲除模型。通过实验发现，PS1/PS2模型小鼠在成年期具有前脑皮质萎缩、侧脑室扩张、神经细胞凋亡、神经胶质细胞增生所代表的脑组织炎症、APP异常水解引起的脑内蛋白质代谢紊乱以及学习与记忆行为缺陷等AD的典型病症，提示PS1/PS2双基因敲除小鼠是研究AD发病机理的良好实验模型。同时，由于中枢神经系统的损伤必然导致生物体内神经递质平衡态的打破，因此在PS1、PS2功能的缺失及AD发病过程中神经系统其他一些关键性神经递质如谷氨酸、多巴胺以及神经肽类物质(如TRH)变化又是如何？对于这些问题还缺乏细致深入的研究和探讨。因此，在该项目的研究过程中，我们采用活体取样等技术，分别通过毛细管电泳-电化学检测和在体快速循环伏安等方法，对AD发病的不同阶段中PS1/PS2模型小鼠皮层及海马等与学习、记忆等认知功能密切相关脑区中的上述生命信息物质进行了研究。通过对上述物质含量的检测和筛选，我们发现在AD不同发病阶段、不同脑区中，儿茶酚胺类、TRH等物质的水平均发生了改变，尤其在海马区内，TRH等的含量出现了显著性的变化，进一步的工作如作用机制、各生命信息分子之间的关联性等方面的研究目前正在深入进行之中。相信该研究不仅可以从最基本的基因层面上认识老年痴呆症的内在机制，还可以为从分子水平上评价AD病的发病原因并为AD病早期预警和及时控制提供科学可靠的生命信息指标和数据。Refferences1.CarlosA.Sauraetal,Neuron,2004,42,23-36;2.JohnR.Cirritoetal,JofNeurosci.,2003,23(26),8844-8853;3.M.Newmanetal,BiochimicaetBiophysicaActa,2007,1772,285-297;4.LongfeiJiaetal,BrainResearch,2007,1141,10-14.