近期，暨南大學(xué)李曉江/涂著池/閆森團(tuán)隊(duì)，成功建立了世界首例Tau轉(zhuǎn)基因食蟹猴模型，并在此基礎(chǔ)上首次證實(shí)，tau病理可促進(jìn)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物脊髓中Aβ低聚物的產(chǎn)生。

此外，他們還發(fā)現(xiàn)，這種tau病理促進(jìn)Aβ病理的現(xiàn)象只能在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的脊髓中觀察到，無法在Tau轉(zhuǎn)基因食蟹猴其他腦區(qū)或者小鼠大腦中復(fù)現(xiàn)。

研究發(fā)表在《信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與靶向治療》（STTT）上。

論文首頁(yè)截圖

我們知道，開發(fā)和研究可靠的AD動(dòng)物模型對(duì)探究AD病理生理機(jī)制而言十分重要。目前最常見的，也是在AD研究中占主流地位的是嚙齒類動(dòng)物模型。但無論是從大腦發(fā)育層面，還是解剖結(jié)構(gòu)層面，嚙齒類動(dòng)物模型始終不如非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型，畢竟非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型與人類有相似的復(fù)雜神經(jīng)回路和更高階的認(rèn)知功能。

因此，研究人員打算利用非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型來研究tau病理和Aβ病理之間的關(guān)系。通過慢病毒感染食蟹猴胚胎，研究人員成功建立了4只表達(dá)人Tau p301L突變的轉(zhuǎn)基因新生食蟹猴（Tau1、2、3、5），其中Tau1猴攜帶的轉(zhuǎn)基因Tau插入或拷貝數(shù)量最多。

Tau1猴

這些轉(zhuǎn)基因猴前期發(fā)育都比較正常，至少前28個(gè)月沒有表現(xiàn)出明顯的異常行為。為了觀察這些轉(zhuǎn)基因猴是否會(huì)發(fā)生tau病理，研究人員對(duì)3只野生對(duì)照猴和4只轉(zhuǎn)基因猴進(jìn)行了PET MRI分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與野生猴相比，轉(zhuǎn)基因猴大腦中tau蛋白沉積更多，神經(jīng)元和突觸的活性更差。

此外，隨著年齡的增長(zhǎng)，在38-42個(gè)月時(shí)，與同齡野生對(duì)照猴相比，轉(zhuǎn)基因猴出現(xiàn)了認(rèn)知功能和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)功能障礙，具體表現(xiàn)為短期、長(zhǎng)期記憶測(cè)試中出現(xiàn)延遲反應(yīng)，精細(xì)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)測(cè)試中，從垂直和水平槽中取回了的食物數(shù)量更少，手指和食物顆粒之間接觸的時(shí)間更長(zhǎng)。

鑒于Tau1猴攜帶的轉(zhuǎn)基因Tau最多，它出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)障礙的時(shí)間也最早，研究人員在37個(gè)月時(shí)對(duì)Tau1猴進(jìn)行了安樂死，并對(duì)其大腦進(jìn)行病理分析。

免疫印跡和免疫組化分析顯示，tau蛋白在Tau1猴大腦皮層、海馬、紋狀體和脊髓中都存在特異性表達(dá)。此外，研究人員還在Tau1猴海馬體內(nèi)的神經(jīng)元和小角質(zhì)細(xì)胞中看到了神經(jīng)纖維纏結(jié)，在脊髓中也觀察到了明顯退化的神經(jīng)元。這也意味著，研究人員構(gòu)建的轉(zhuǎn)基因食蟹猴模型成功地表現(xiàn)出與人類tau病理類似的特征。

Tau1猴海馬體內(nèi)出現(xiàn)神經(jīng)纖維纏結(jié)

由于tau病理和Aβ病理可能同時(shí)存在，研究人員又利用抗Aβ42抗體6E10來檢測(cè)Tau1猴大腦中是否存在Aβ寡聚體的表達(dá)，結(jié)果在Tau1猴的脊髓中的確觀察到了Aβ寡聚體的高水平表達(dá)。

為了確認(rèn)這一結(jié)果不是只發(fā)生在Tau1猴身上，研究人員對(duì)Tau2猴的大腦進(jìn)行了病理檢測(cè)，并在其脊髓中也發(fā)現(xiàn)了Aβ寡聚體，盡管水平相對(duì)較低。進(jìn)一步，研究人員使用了多種抗APP和抗Aβ42抗體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有抗Aβ42抗體能檢測(cè)到Aβ寡聚體的存在，說明這些Aβ寡聚體是由Aβ42形成的。

紅色箭頭為Aβ寡聚體

最后，研究人員通過往7只年輕和年老的野生猴的大腦海馬體和脊髓中注射表達(dá)人Tau p301L突變的腺相關(guān)病毒（AAV-Tau）來驗(yàn)證這一現(xiàn)象。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有在將AAV-Tau注射在脊髓中才能觀察到Aβ寡聚體的表達(dá)。此外，研究人員還嘗試在小鼠的腦區(qū)中注射AAV-Tau來復(fù)現(xiàn)這一現(xiàn)象，但遺憾的是，在小鼠所有腦區(qū)中均未檢測(cè)到明顯的Aβ聚集。

總之，該研究成功建立了世界首例Tau轉(zhuǎn)基因食蟹猴模型，并首次觀察到，tau病理都可以選擇性地促進(jìn)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物脊髓內(nèi)Aβ寡聚體的生成。研究人員推測(cè)Aβ寡聚體僅在脊髓特異性生成的原因可能與該腦區(qū)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境及蛋白質(zhì)處理方式的特點(diǎn)有關(guān)。但不管怎樣，該研究為深入理解Tau病理和Aβ病理，以及AD的發(fā)病機(jī)制開辟了新的視角。