APP/PS1小鼠粪便提取物中阿尔茨海默病相关生物标志物的检测与病理阶段差异分析

《Scientific Reports》：Fecal ATX(N) profiling reveals early genotype-associated molecular signatures in APP/PS1 mice

　　

摘要

研究阿尔茨海默病（AD）相关分子变化需要可靠且微创的方法。粪便材料作为一种可获取的生物基质，可能包含与疾病表型相关的全身或胃肠道过程相关的分子信息。本研究调查了能否在APP/PS1小鼠的粪便提取物中检测到ATX(N)相关的免疫反应性，以及这些水平是否在淀粉样蛋白驱动的病理变化的年龄定义阶段与野生型（WT）对照组存在差异。我们从独立的WT和APP/PS1小鼠队列中收集了1月和6月龄的粪便样品，并使用半定量Western blot和点免疫印迹分析检测了淀粉样蛋白-β、总tau蛋白、磷酸化tau蛋白、神经退行性相关、突触及炎症标志物。进行探索性ROC分析以评估APP/PS1与WT小鼠之间的鉴别能力。在长期储存和反复冻融条件下评估了分析前稳定性。在3、6和9个月时通过组织学表征了脑内淀粉样蛋白及斑块相关tau蛋白病理。在粪便提取物中可检测到Aβ、tau、磷酸化tau、NfL、突触及炎症相关免疫反应性。在1月龄时，与WT小鼠相比，APP/PS1小鼠粪便中多种Aβ和磷酸化tau免疫反应性水平升高，同时NfL和突触素水平也升高。探索性ROC分析表明，在1月龄时多种标志物具有鉴别能力，包括Aβ42和pTauThr181；而在6月龄时，Iba1显示出最高的AUC估计值。在测试的储存和冻融条件下，选定的粪便免疫反应性保持相对稳定。这些结果支持了在APP/PS1小鼠粪便提取物中检测多种ATX(N)相关免疫反应性的可行性，并揭示了淀粉样蛋白驱动的病理变化早期和后期阶段的基因型相关分子差异。