阿尔茨海默症（Alzheimer disease，AD）是一种常见的中枢神经系统退行性变性疾病，其临床表现以退行性大脑认知，识别功能障碍为特征，有明显记忆力降低并伴随个性和行为的改变。AD约占全部痴呆病人的70%，位于心脏病、癌症和中风之后的第四位死亡性疾病，目前已成为发达国家主要社会问题之一。

AD主要神经病理特征包括细胞外大量由β淀粉样蛋白（Aβ）组成的老年斑（Senile Plaques，SP）、神经细胞内神经原纤维丝缠结（Neurofibrillary Tangles，NFT）、神经细胞丢失，皮质动脉和小动脉的血管淀粉样变性及大脑皮质萎缩^[1,2]。

现有的动物模型过表达βAPP可以很好的模拟老年斑沉积的表型，但是不能看到神经纤维缠结。为了让这两种病理特征同时出现，需要引入多种基因，因此，国际上已经制备了APPSwe, PS1M146V和tauP301L三转小鼠。相对小鼠而言，大鼠的神经系统与人类更相似， 大脑更发达，脑容量、表面积均比小鼠大。大鼠智力更高，对新环境易适应，有探索性，易训练，具备对惩罚和暗示敏感的特性，更加有利于并更广泛地用于行为学研究和高级神经活动的研究，同时，大鼠模型生理数据采集及血样、尿样采集等简便，更适合药物研究，但是迄今为止国际上还没有三转基因AD大鼠的相关报道。

中国医学科学院医学实验动物研究所、卫计委人类疾病比较医学重点实验室建立的APPswe/PS1dE9/TAU三转基因大鼠，为AD发病机制研究和药物评价提供了更好的工具动物。该大鼠6月龄即可出现明显的行为学改变，9月龄可检测到神经原纤维缠结病理改变，详细的表型信息列举如下。

1.     学习认知能力下降

Morris水迷宫试验发现，与同月龄野生型大鼠相比，APPswe/PS1dE9/TAU转基因大鼠6月龄已经出现显著的行为学改变：学习记忆能力下降(P<0.05)（表1和图1）。经过检验前5 d学习有效，所有大鼠都能较快的找到平台。随后第6天撤出平台，进行空间探索实验。EthovisionXT监测分析软件记录大鼠在目标区域(即第4区和平台区)的穿梭次数和停留时间。
 

图1  Morris水迷宫第六天空间探索实验结果比较。A：6月龄野生型大鼠与转基因模型大鼠平台区域停留时间；B：6月龄野生型大鼠与转基因模型大鼠穿越平台区域次数。*，P<0．05。 

表16月龄APPswe/PS1dE9/TAU转基因大鼠与野生大鼠在隐藏平台实验中搜索平台潜伏期
 

2.     病理学改变

APP免疫组织化学结果显示，转基因大鼠病理学改变表现为神经元胞浆内Aβ表达异常增加，但未有明显老年斑出现（图2）。同时，TAU5免疫组织化学结果显示，和野生对照相比，6月龄转基因大鼠脑组织中皮层总TAU蛋白的表达略有增加。PHF-TAU5免疫组织化学结果显示，野生对照皮层神经元内无磷酸化PHF-TAU免疫阳性，而转基因大鼠皮层神经元有大量磷酸化PHF-TAU免疫阳性着色，结构类似神经原纤维缠结（见图3）。

图2 免疫组织化学检测APPswe/PS1dE9/TAU转基因大鼠脑组织中APP的表达

A-C：6月龄野生大鼠脑皮层（A）、海马CA1 (B) 及齿状回DG(C) 切片Beta Amyloid (Aß) 6E10 单抗的免疫组化染色结果（100×）；D-F：6月龄APPswe/PS1dE9/TAU转基因大鼠脑皮层（C）、海马CA1(D) 及齿状回DG (E) 切片Beta Amyloid (Aß) 6E10 单抗的免疫组化染色结果（100×）。
 

图3  IHC检测人TAU蛋白及磷酸化PHF-TAU蛋白在转基因大鼠脑皮层的表达（200×）

参考文献

1. 张丽，陈炜，张旭，孙彩显，张连峰。APPswe/PS1dE9/TAU三转基因阿尔兹海默病大鼠模型的建立。中国比较医学杂志，2014,24（3）:61-66.