SNCA转基因小鼠模型构建技术原理

SNCA转基因小鼠模型是一种较为常用的PD遗传基因动物模型。PD遗传基因动物模型包括过表达基因模型、基因敲除以及基因突变模型等。PD遗传基因模型一般在病理特征、发病特点上和症状表现上均与人类的PD有较高的一致性，是新药开发和药物筛选的良好模型。

目前已经用于动物模型的帕金森相关基因包括：SNCA、PINK1、LRRK2、DJ-1，PRKN等。

Table1: Summary of familial PD mutations that have been replicated in animal models[5]

SNCA是第一个被发现与PD相关的常染色体显性基因（即PARK1和PARK4），其编码的α-synuclein蛋白是一种存在于中枢神经系统神经突触末端的可溶性蛋白，是Lewy小体的重要组成部分。

研究发现在家族遗传性帕金森病中存在有3种突变（A53T，A30P和E46K）和其野生型二倍体的表达，SNCA点突变或者二倍体都会导致α-synuclein蛋白聚集成Lewy小体，阻碍了多巴胺的代谢和神经元的正常功能，导致神经元的死亡。[6]

Prnp-SNCA*A53T基因过表达小鼠是过表达包含A53T突变的人源SNCA cDNA，启动子为小鼠的Prnp启动子。在Prnp-SNCA*A53T转基因小鼠品系筛选过程中，发现其中1个line的后代纯合子小鼠从8-9个月开始部分逐渐出现行为学检测异常，以及弓背，在14-15个月时，大部分小鼠都出现不同程度的行为学检测异常。[7]

Figure 2. Tg Lines Expressing Human-Syn Driven by the Murine PrP Promoter and Motor Impairment(Rota-Rod) Due to A53T Pathological Mutant[7]

免疫组化分析显示，在该品系小鼠中能检测到α-synuclein包涵体广泛分布，在脊髓、脑干、小脑和丘脑中都有密集聚集。[7]

Figure 3. Representative -Syn Pathology in Neuronal Cell Bodies and Processes[7]

免疫电镜和生化分析也表明，神经元内含物主要由10-16nm的α-synuclein原纤维构成。该品系小鼠体内包涵体的组成和位置与人类神经元α-synuclein聚集有一定相似性，并且形态变化以及行为学异常发展具有一定的进展性，和人类的发病过程也更相似，因此常用于α-synuclein的聚集研究以及家族性帕金森病研究。