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APP/PS1双转基因小鼠


江苏艾菱菲生物拥有稳定的APP/PS1双转基因小鼠资源,依托标准化繁育与基因型鉴定体系,可提供不同月龄、不同病程阶段模型。模型表型稳定、批次一致,可快速支持阿尔茨海默病机制研究与药效评价,助力缩短研发周期。

品系介绍


APP/PS1 双转基因小鼠是以C57BL/6J为背景、同时携带人源APP Swedish(K670N/M671L)和PS1-dE9(第9外显子缺失) 转基因的经典阿尔茨海默病模型,能够高度模拟脑内 Aβ 的产生、聚集及斑块形成过程,广泛应用于AD发病机制研究、靶向Aβ药物筛选及临床前药效评价。

随着年龄增长,该模型在4-6月龄出现明显脑内细胞外Aβ沉积和老年斑,伴随进行性加重的小胶质细胞/星形胶质细胞增生、突触蛋白丢失及认知功能障碍,其病理进程与人类家族性AD高度相似,但在完整模型中通常不出现显著的tau神经原纤维缠结和大量神经元丢失。

产品优势


经典Aβ级联模型

斑块形成时间可精准预测,真实再现Aβ寡聚体毒性、斑块累积与神经炎症的级联损伤,是解析Aβ病理核心机制的标准载体。

遗传背景稳定

基于C57BL/6J 背景,以半合子状态维持,实验重复性好,能与海量野生型C57BL/6数据库及同窝对照直接比较,数据可比性高。

应用靶向性强

专用于阿尔茨海默病、脑淀粉样血管病、神经炎症、突触可塑性损伤及认知行为障碍等研究领域,尤其适合Aβ抗体、BACE1抑制剂、γ分泌酶调节剂等靶向疗法的评价。

转化医学价值突出

是Aβ-PET示踪剂开发、脑内药物分布检测、免疫治疗闯关临床前概念验证的金标准模型,可有效桥接收内基础研究与临床表型。

数据参数


品系名称

B6-Tg(APPswe,PSEN1dE9)85Dbo

靶向基因

APP,PSEN1

突变位点

APP: Swedish突变(K670N/M671L);PSEN1: dE9突变(Exon 9缺失)

基因编辑类型

Tg(APPswe,PSEN1dE9)85Dbo

遗传背景

(C57BL/6J X C3H/HeJ) F2

微生物等级

SPF级

验证数据

CNS由数十亿神经元组成,是神经元之间信息传递的结构基础。Mo/HuAPP695swe和PS1-dE9两者都针对CNS神经元。人源化Mo/HuAPP695swe转基因允许小鼠分泌人A-β肽。转基因肽和全蛋白都可以被对该区域内的人类序列特异的抗体检测到。转基因突变人早老素蛋白(PS1-dE9)在高水平取代可检测的内源性小鼠蛋白,也在全脑蛋白匀浆中免疫检测到。

在老化过程中,APP/PS1小鼠的大脑会出现淀粉样斑块的形成,同时表现出认知和行为功能下降,以及其他AD相关的病理改变。其主要特征是APP/PS1小鼠在老化过程中大脑中会出现异常的淀粉样斑块,学习和记忆能力的减退出现认知障碍,小鼠的大脑中可观察到神经元退化和突触损伤的改变,包括突触密度的减少和神经元丧失等。

 

 

生理特征变化(体重、月龄/性别差异)

小鼠随月龄增长体重差异

有研究发现同基因型和同月龄条件下除8月龄APP/PS1双转基因小鼠外,其余雌性小鼠体重均低于雄性小鼠;同月龄不同基因型小鼠比较中,除14月龄APP/PS1双转基因小鼠外,其余小鼠伴随月龄的增长体重相对保持相对恒定水平,没有出现显著性差异。APP/PS1双转基因小鼠间的最大体重差异约7g,且所有小鼠体重均大于20g 且不超过40g。

 

 

月龄、性别对AD小鼠体重影响;图片来源【3】

行为学:认知功能随月龄衰退(水迷宫实验)

APP/PS1双转基因小鼠认知能力下降幅度差异会伴随月龄增长而呈现出一定的缩短,月龄增加会导致认知能力下降。14月龄对比6月龄,APP/PS1双转基因小鼠增加约20s,6月龄时小鼠逃避潜伏期最多高于WT小鼠19 s,平台跨越次数也随月龄增长而显著性减少。

 

 

水迷宫空间探索实验;图片来源【3】

同一表型条件下,雄性小鼠与雌性小鼠对比发现,APP/PS1双转基因雄性小鼠跨越平台次数均略高于雌性小鼠。月龄的增加也将在一定范围内降低雌性小鼠和雄性小鼠逃避潜伏期及跨越平台次数,但是在雄鼠与雌鼠间仍为表现出显著性差异。

 

 

水迷宫空间探索实验小鼠性别差异;图片来源【3】

 

分子与病理指标变化

01.小鼠海马Aβ蛋白沉积水平(月龄、性别)

ELISA 实验结果表明,APP/PS1双转基因小鼠伴随月龄增长,大脑海马中Aβ40和Aβ42的含量会逐步递增,6-12月龄时极显著升高。

APP/PS1组在6月龄时,Aβ40和 Aβ42沉积相对其他月龄而言处于较低水平,因此Aβ42/Aβ40 比值与其他月龄相比出现升高,在8月龄时开始伴随月龄的增加,14 月龄 APP/PS1双转基因小鼠对比8月龄时增加了 4%。

伴随月龄增加,APP/PS1双转基因小鼠大脑海马区 Aβ40 和 Aβ42 在沉积增 加,Aβ42/Aβ40 比值逐渐升高,14 月龄对比6月龄,小鼠海马 Aβ40、Aβ42 和 Aβ42/Aβ40 比值差异水平达到统计学意义(P=0.003)。

 

 

月龄对 AD 组海马 Aβ 生成影响;图片来源【3】

APP/PS1双转基因雌性和雄性小鼠的海马 Aβ40、Aβ42和 Aβ42/Aβ40 均伴随月龄增长而增加,APP/PS1双转基因雌性和雄性小鼠对比发现,雌雄对比下未出现显著性差异,Aβ40、Aβ42 含量和 Aβ42/Aβ40 比值相近。

 

 

伴随月龄增加,性别对AD组海马Aβ生成影响;图片来源【3】

 

02.多组织端粒 TL 随月龄缩短(月龄、性别)

实验测定小鼠6种器官或组织的细胞TL,包括神经组织中的前额叶、垂体、 海马和小脑,上皮组织的腹部皮肤及多组织构成的结肠。TL 检测结果显示APP/PS1双转基因小鼠6 种器官或组织的细胞TL变化均伴随月龄增长而出现缩短。

 

 

月龄增长对AD小鼠TL的影响;图片来源【3】

不同性别条件下,月龄增长对AD小鼠各组织细胞TL的结果表明同一表型条件下,雌性小鼠前额叶、垂体、海马和小脑四类脑细胞TL短于雄性小鼠。

 

 

月龄增长和性别差异AD小鼠TL的影响;图片来源于【3】

 

03.骨髓遗传损伤 MNPCE 发生率

在利用MNPCE实验检测AD小鼠体内遗传损伤整体水平时,发现无论是WT还是AD组,伴随月龄的增加所有小鼠的骨髓嗜多染红细胞微核 (micronucleated polychromatic erythrocytes ,MNPCE)发生频率将会增加。

 

 

月龄增长对AD小鼠MNPCE 的影响及性别差异;图片来源【3】

 

04.脑部病理时序变化(胶质增生、淀粉样斑块)

APP/PS1小胶质细胞增生出现在斑块沉积之前,在小鼠3个月大时出现小胶质细胞增生,并在4个月和6个月大时进一步增加。大脑皮层中的淀粉样斑块约在4月龄时开始出现,在海马体中约在6月龄时开始出现,并随着年龄的增长而增加。

 

 

 

 

APP/PS1小鼠大脑中对Aβ有反应的胶质增生反应;图片来源于【1】

 

05.神经损伤:神经元丢失与突触损伤

APP/PS1小鼠的大脑中还可以观察到神经元退化和突触损伤的改变,包括突触密度的减少和神经元丧失。小鼠8月开始出现神经丢失。

 

 

APP /PS1和WT小鼠OB神经元的形态比较;图片来源【5】

应用领域


● 淀粉样斑块形成机制:APP/PS1小鼠可用于研究淀粉样斑块的形成过程、β-淀粉样蛋白的代谢及聚集机制,以及相关药物的干预策略。
● 认知和行为功能研究:通过行为学测试,可以评估APP/PS1小鼠在学习、记忆和认知功能方面的变化,从而研究AD发病机制和潜在治疗方法。
● 神经退化和突触损伤研究:APP/PS1 小鼠可用于研究 AD 中神经元退化和突触损伤的机制,以及神经保护策略的评估。

饲养技巧以及注意事项


严控近交体系,规避遗传差异

 


APP/PS1小鼠好斗,饲养过程中需要多观察,如果遇到同笼小鼠有打架现象,将打架的小鼠分开饲养;如果打架严重出现咬伤,可以涂抹碘伏或抗生素药膏进行治疗;

 

严控环境刺激,降低实验应激

 


可以在笼盒内放置消毒玩具,减少小鼠打架机率;

规范繁育管理,提升仔鼠存活率

 


C57BL/6背景下的APP小鼠,死亡率在10-15 %。

文献支撑


常见问题


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Q1.与5×FAD小鼠相比,APP/PS1有何取舍依据?


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A:两者均为广泛使用的Aβ病理模型,但有明显区别:
APP/PS1:病程进展相对温和、生存期长(可达18月龄以上),适合需要较长治疗窗口的药效评价,以及在相对接近散发性AD的时间尺度上研究机制。
5×FAD:携带5个家族性AD突变,Aβ沉积极快(1.5‑2月龄即出现)、表型激进,易在早期出现神经元丢失和严重认知缺陷,适合快速筛选,但部分结果可能过于依赖高负荷病理,转化价值需谨慎解读。
选用依据:需要预留预防/治疗窗口、长期给药或观察老年期共病时首选APP/PS1;追求快速表型筛选或高Aβ负荷时可考虑5×FAD。

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Q2.该模型必须用什么作对照?为什么不能只用野生型同窝?


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A:标准对照是同窝非转基因(WT)小鼠(即与APP/PS1半合子同一窝出生的阴性小鼠),并建议补充 C57BL/6J 同龄野生型作为背景参考。原因:
同窝WT可控制遗传背景和母体环境的差异。
因APP/PS1以半合子维持,子代约50%为转基因阳性、50%为阴性,同窝WT极易获得,无需额外订购。
若仅用通用C57BL/6J,可能忽视由转基因插入位点或载体序列造成的非特异性效应。

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