在阿尔茨海默病(AD)研究领域,APP/PS1双转基因小鼠被视为科学家进行实验的重要模型。这些小鼠经过基因工程设计,能够表达与人类家族性阿尔茨海默病相关的突变基因,即淀粉样前体蛋白 (APP) 和早老素1 (PS1),从而在脑中加速形成β-淀粉样蛋白(Aβ)斑块,模拟疾病的核心病理特征。
如果您曾接触过此类小鼠,可能会发现它们的毛色存在黑色和鼠灰色(Agouti)两种变异。结论是,APP/PS1转基因小鼠毛色的差异源于其遗传背景的杂交特性,然而毛色本身并不直接影响阿尔茨海默病的核心病理过程。
基础遗传背景与毛色特征
毛色的形成受ASIP基因的调控,这是一种关键的遗传因子,主要通过调节黑色素的合成与分布来影响毛发颜色表现。以下是两种常见小鼠品系的毛色特征:
C57BL/6 (B6)小鼠
C57BL/6近交系小鼠的标准毛色为黑色,其毛色由以下基因型决定:
- ALocus (ASIP基因):通常为a/a(隐性纯合),允许真黑素在全身表达。
- BLocus (TYRP1基因):通常为B/B(显性纯合),产生黑色真黑素。
- CLocus (TYR基因):通常为C/C(显性纯合),酪氨酸酶功能正常,能够充分合成黑色素。
C3H/HeJ (C3H)小鼠
C3H近交系小鼠的标准毛色为鼠灰色(Agouti),其关键毛色基因型为:
- ALocus (ASIP基因):A/A或A/a(显性),该基因抑制真黑素合成,使毛发呈现“环带”状,形成鼠灰色的典型特征。
毛色分离的遗传机制
在“C57BL/6与C3H”这一混合背景中,决定毛色的关键基因,在种群中并非固定纯合。ALocus (ASIP基因) 的作用至关重要:
- B6贡献隐性等位基因a,允许全身黑色。
- C3H贡献显性等位基因A,导致鼠灰色。
在混合背景的繁殖群体中,如果小鼠从父母双方遗传到纯合的a等位基因(a/a),那么ASIP蛋白不表达或失效,允许真黑素全身表达;而如果遗传到至少一个A等位基因(A/A或A/a),则ASIP蛋白会抑制真黑素的合成,造成鼠灰色毛发特征。
需要强调的是,毛色的基因等位基因位于不同的染色体上,与APP和PS1转基因的插入位置无关。因此,无论是黑色还是鼠灰色的APP/PS1小鼠,只要携带了转基因,都将发展出预期的Aβ斑块病理和认知缺陷。这种毛色的差异仅仅是背景基因组中一个显著的随机标记。
总结
总体来看,这两种毛色的小鼠都是有效的阿尔茨海默病模型,毛色的差异并未影响其模拟Aβ病理的核心价值。值得注意的是,在选择模型时,不应过于关注毛色,而应关注其在AD研究中的重要性。对于追求高质量研究的科研人员,选择尊龙凯时旗下的双转基因小鼠,将是一个明智之举。