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叶克强/武胜昔/项捷团队构建帕金森病“肠脑轴”小鼠新模型

2024-09-13

帕金森病是最常见的运动功能障碍性神经退行性疾病,其主要特征为多巴胺能神经元死亡和大量α-突触核 蛋白聚集。研究发现,在脑中出现α-突触核 蛋白聚集之前,已在患者肠道中检测到了这种聚集体的存在。德国神经解剖学家Heiko Braak及其同事于2003年提出了Braak假说,即α-突触核 蛋白病理可以从胃肠道通过迷走神经传播到黑质致密部位(SNc),并选择性地杀死产生多巴胺的神经元。近年来,通过在肠道外源性注射α-突触核 蛋白诱导帕金森病部分验证了这一假说,但由于缺乏良好的疾病动物模型,因此肠道源性聚集体形成、传播过程和机制仍不清楚。


2024年9月5日,深圳理工大学叶克强教授联合空军军医大学武胜昔教授/项捷研究员团队在Neuron期刊发表了题为“Gut-induced Alpha-synuclein and Tau Propagation Initiates Parkinson's and Alzheimer's Diseases Co-Pathology and Behavior Impairments” 的研究论文。该文章中使用了集萃药康的小鼠模型定制服务,通过构建一种全新的肠道帕金森病小鼠模型,详细描述了肠道源性α-突触核 蛋白自发性聚集并播散至脑内的过程,并采用了全新的PET探针检测小鼠模型中肠道聚集体并取得良好效果,证实了肠道α-突触核 蛋白可造成帕金森病发病的重要作用。



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团队建立了一种新的转基因诱导帕金森病小鼠模型,发现肠道源性的α-突触核 蛋白可自发聚集,并通过迷走神经传播至脑内迷走神经背核、孤束核等脑区中儿茶酚胺类、乙酰胆碱能神经元,导致多巴胺能神经元死亡、肠道功能紊乱、运动和认知功能障碍。此外,他们还观察到单转Tau蛋白也存在类似的传播机制,提示阿尔茨海默病可能也具有相似的传播方式。


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研究还比较了双转两种致病蛋白与单转小鼠间存在的播散速度、范围及行为学改变的差异,进一步证实不同致病蛋白会形成聚集复合体并更快播散至更广泛范围,为突触核 蛋白病等相关疾病提供了重要的研究依据,提示蛋白聚集体在致病过程中的复杂性和多样性。值得注意的是,该项新开发的突触核 蛋白聚集体探针18F-F0502B成功应用于检测小鼠肠道α-突触核 蛋白聚集体,并取得良好效果,进一步拓展了这一全新探针的未来应用范围,为帕金森综合征早期诊断提供了新的潜在技术手段。


空军军医大学项捷、唐静荣、康飞为共同第一作者,叶克强教授、武胜昔教授、项捷研究员为本文通讯作者。研究工作得到了空军军医大学汪静教授的指导。该研究受国家自然科学基金项目、科技创新2030-脑科学与类脑研究重大项目、博士后创新人才支持计划等资助。


针对帕金森患者中α-Syn异常聚集的病理特征,集萃药康自主研发构建了B6-hSNCA A53T(Strain NO. T054329)B6-hSNCA E46KA53T(Strain NO. T054322)帕金森小鼠模型,可有效模拟帕金森患者疾病发生发展行为及病理表征,并用于针对α-Syn异常聚集所引起的帕金森相关治疗药物的筛选、安全性评价及发病机制研究。其中B6-hSNCA E46KA53T双突变模型相对于单突变B6-hSNCA A53T模型,具有发病更早,α-Syn聚集程度更高,形态和结构更加丰富等特点,为药物开发及发病机制研究提供了更精准的临床前评价动物模型


集萃药康基于对神经疾病动物模型和其临床前评价体系的深刻理解,针对同种疾病的不同致病机制构建了多种小鼠模型,并搭建了相关的临床前神经精神类服务平台,目前提供阿尔茨海默帕金森亨廷顿舞蹈症渐冻症ATTRDMD、疼痛等疾病模型和临床前药物评价服务。


平台具有成熟稳定的高难度给药技术,如颅内注射、套管给药、鞘内注射等多种给药方式,可用于跨血脑屏障药物递送,成功率高达90%以上。同时配备全面先进的多种行为学检测仪器及经验丰富的病理学分析平台等,可同时为不同类型神经精神类药物的临床前药物评价场景提供高品质的临床前检测服务。