探寻 APP 敲入小鼠行为缺陷 “密码”：为阿尔茨海默病研究点亮新光

为探究 APP 敲入（KI）小鼠行为和认知障碍起始年龄，埃默里大学医学院研究人员对 APPSAA和 APPWT小鼠进行 16 个月纵向研究。发现 16 个月时 APPSAA小鼠出现空间记忆下降，两种基因型均有运动功能受损，为后续研究奠定基础。

　　在神经科学领域，阿尔茨海默病（AD）一直是研究的重点。这种疾病严重影响着全球众多老年人的生活质量，给家庭和社会带来了沉重的负担。目前，尽管对 AD 的研究已经取得了一些进展，但仍有许多关键问题尚未解决。例如，淀粉样 β（Aβ）病理在疾病发生发展中的具体机制尚未完全明确，而且现有的动物模型也存在诸多局限性。早期的啮齿动物 Aβ 病理模型主要通过过度表达与家族性 AD（FAD）相关的高淀粉样变突变的人类淀粉样前体蛋白（APP）基因来构建，但这些模型存在随机基因整合、异位表达等问题，导致实验结果受到干扰。

为了突破这些困境，研究人员急需更精准的动物模型来深入探究 AD 的发病机制，并寻找新的治疗靶点。在此背景下，APP 敲入（KI）小鼠模型应运而生，它克服了以往过表达模型的许多缺陷，为研究带来了新的希望。

埃默里大学医学院的研究人员针对 APP^SAA和 APP^WT这两种 APP KI 小鼠模型展开了深入研究。他们想弄清楚这两种小鼠行为和认知障碍究竟从何时开始出现，以及随着年龄增长会如何发展。经过一系列严谨的实验，研究人员发现，在小鼠生命的第一年，两种基因型的小鼠都未表现出明显的认知缺陷。然而，当小鼠长到 16 个月大时，APP^SAA小鼠出现了空间记忆下降的情况，而 APP^WT小鼠则未出现该现象。同时，16 个月大的两种基因型小鼠都出现了运动功能受损的问题。这一研究成果意义重大，它明确了 APP KI 小鼠出现行为缺陷的时间框架，为后续利用这些模型系统进行更深入的研究提供了重要的基础。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：

1. 动物行为学测试：通过多种行为学测试评估小鼠的认知和运动功能，如开放场测试（OFT）、物体位置测试（OLT）、Y 迷宫测试和 Barnes 迷宫测试评估认知能力；利用粘性去除测试、悬丝测试和后肢僵硬评分评估运动功能。
2. 组织处理与 Aβ 定量：对小鼠进行安乐死后获取海马体组织，通过特定的蛋白提取和 ELISA 技术定量分析海马体中的 Aβ 水平。

研究结果如下：

1. 12 个月内认知功能变化：从 4 个月龄开始对小鼠进行纵向认知测试，在 12 个月内，两种基因型小鼠在各项行为测试中均未显示出渐进性认知障碍。在物体位置测试中，APP^SAA小鼠能持续区分新位置的物体，APP^WT小鼠表现接近随机水平；Y 迷宫测试中，两种基因型小鼠在 12 个月内工作记忆均无明显下降；Barnes 迷宫测试中，两种基因型小鼠在 12 个月龄时都能快速学会目标箱位置，且记忆保持良好。同时，在 12 个月龄时检测发现，APP^SAA小鼠海马体中的 Aβ 水平高于 APP^WT小鼠，但此时的淀粉样蛋白负荷不足以诱导认知障碍。
2. 16 个月时的认知和运动功能变化：对不同年龄组小鼠进行横断面分析发现，16 个月大的 APP^SAA小鼠在物体位置测试和 Barnes 迷宫测试中表现出明显的空间学习和记忆缺陷；而 APP^WT小鼠在这些测试中未出现类似情况。在运动功能测试方面，16 个月大的两种基因型小鼠在悬丝测试和粘性去除测试中均表现出明显的运动障碍，且 APP^SAA小鼠的运动损伤似乎更严重。

研究结论和讨论部分表明，APP KI 小鼠模型为研究淀粉样病理的发病机制和治疗干预提供了重要工具。此次研究确定了 12 - 16 个月龄这个关键时间段，在此期间 APP KI 小鼠会出现与年龄和基因型相关的行为缺陷。这不仅有助于深入理解 AD 相关行为缺陷的发展过程，还为未来研究如何加速或减缓疾病进展、直接测试病因贡献以及评估治疗干预效果提供了重要的时间节点参考。同时，研究也指出了 APP^WT小鼠作为对照模型可能存在的自身行为缺陷问题，以及研究过程中的局限性，如未充分考虑性别差异、无法精确确定行为异常出现的具体年龄等，为后续研究指明了方向。总体而言，这项研究为阿尔茨海默病的研究开辟了新的路径，具有重要的科学价值和临床意义。