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研究人员开发了一种新的小鼠模型 可捕获散发性神经系统疾病的病理

神经退行性疾病是不治之症和使人衰弱的疾病,会导致神经细胞进行性变性和死亡,从而导致运动或精神功能障碍。例子包括阿尔茨海默氏症,帕金森氏症,肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和额颞叶性痴呆(FTD)。ALS的特征是运动神经元变性,而FTD的特征是进行性神经元丧失主要发生在大脑的额叶和/或颞叶。

人们越来越多地认识到神经退行性疾病具有常见的细胞和分子机制,包括蛋白质错误折叠和聚集。在所有FTD病例的近一半中,在97%的ALS病例中,在受影响的神经元(神经系统的基本工作单位)中存在TDP-43蛋白的积累。

在非疾病状态下,TDP-43是一种重要的蛋白质,参与RNA代谢的各个方面,RNA是在基因的调控和表达中发挥多种生物学作用所必需的分子。在疾病状态下,已确定TDP-43中的一些突变是某些遗传性和散发性ALS和FTD病例的原因。尽管这突显了TDP-43在这些疾病发展中的关键作用,但尚未研究衰老对TDP-43的特定影响。这促使以日本名古屋为中心的一组科学家深入研究了这一主题。他们的发现最近发表在《科学报告》上。

为了进行研究,研究人员首先建立了一种表达TDP-43水平升高的转基因小鼠的疾病模型,以捕获散发性ALS / FTD的病理。然后,他们对小鼠进行了一系列行为测试,包括Y迷宫测试(以评估工作记忆),轮足测试(运动功能和学习)以及情境和暗示的恐惧条件测试(恐惧学习和记忆)。

研究通讯作者山中浩二(Koji Yamanaka)说:“在表达异常高水平的TDP-43的转基因小鼠中,我们观察到记忆力和运动障碍。” “我们还注意到海马中有中间神经元碎片的堆积,这些神经元是反射的感觉和运动通路之间的连接细胞,负责记忆存储。”

值得注意的是,随着年龄的增长和TDP-43的过度表达,聚集体的丰度急剧增加。对海马和其他大脑区域的基因分析显示,与破坏性活性氧和神经元功能的表现有关的基因失调。

Yamanaka说:“在我们的小鼠模型中观察到,中间神经元的退化可能是在疾病中观察到的非常早的年龄加速变化。” “此外,据报道,在阿尔茨海默氏病模型中,抑制性中枢神经元缺陷与改变的网络活动和认知功能障碍有关。因此,这种特殊的小鼠模型可能对研究衰老加速的神经系统疾病有用。”

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