人类β-淀粉样蛋白向田鼠啮齿动物模型的类朊病毒样传播与扩增

Prion-like transmission and propagation of human β-amyloid to the bank vole rodent model

作者信息Michele Angelo Di Bari, Rosalia Bruno, Geraldina Riccardi, Ilaria Vanni, Claudia D'Agostino, Romolo Nonno, Elena De Cecco, Anna Burato, Giuseppe Legname, Franco Cardone, Fabio Moda, Giorgio Giaccone, Marcella Catania, Giuseppe Di Fede, Fabrizio Tagliavini, Umberto Agrimi
PMID42377595
发布时间2026-06-30
DOI10.1007/s00401-026-03041-2

实验完整度

包含人源样本(sAD/fAD脑匀浆)接种动物模型、组织病理与免疫组化检测、次级传代、蛋白定量(ELISA/Western blot)及序列分析,证据层级相互独立。

主要模型

田鼠(bank vole,Myodes glareolus) C57BL/6J小鼠 人AD患者脑匀浆样本

重点核对

接种物:10%人脑匀浆(w/v) 接种途径:脑内接种,20μL,左脑半球 观察时间点:6-26个月(初级和次级传代) 对照组:健康人脑匀浆、未接种田鼠

摘要

过去几十年来,越来越多的实验和观察证据表明,阿尔茨海默病(AD)的标志物Aβ和pTau可能通过类朊病毒机制在神经系统中传播。在本研究中,我们通过将来自4例散发性AD和5例家族性AD患者的脑匀浆接种到对朊病毒疾病高度易感的野生型啮齿动物——田鼠(bank vole)体内,研究了Aβ和pTau的传播性。我们观察到:(i)在受体田鼠大脑中诱导产生了新生Aβ沉积物和pTau包涵体;(ii)Aβ病理似乎遵循特定的嗜神经分布;(iii)Aβ蛋白病通过田鼠间接种得以传播。我们的研究结果首次提供了实验证据,证明人Aβ种子可传播至野生型啮齿动物模型,进一步支持了Aβ的类朊病毒特性。这些结果有力地支持了最近关于医源性Aβ传播的研究,强调了评估Aβ种子暴露对人类健康影响的必要性。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
人AD相关的Aβ和pTau是否能在野生型田鼠中传播并扩增?
核心机制
Aβ通过类朊病毒样机制传播,需Aβ42主要亚型,且可能与APP序列中N195S和I272T等位点相关,但机制尚未完全阐明。
主要证据
原代和次级传代田鼠中Aβ沉积的免疫组化、银染和ThS染色,以及Aβ42 ELISA定量和APP序列分析。
研究意义
证明Aβ可传播至野生型啮齿动物,为医源性Aβ传播提供支持,并为研究Aβ传播机制和治疗策略提供模型。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

人AD脑匀浆制备与接种

评估人AD脑组织中的Aβ和pTau能否传播至田鼠。

制备sAD和fAD患者脑匀浆,接种至8周龄田鼠和C57BL/6J小鼠。

2

病理学检测

鉴定接种后Aβ和pTau病理的诱导情况。

对田鼠脑组织进行免疫组化(4G8、AT8等)、Bielschowsky银染、Thioflavin S染色和免疫荧光。

3

次级传代实验

验证新生Aβ能否在田鼠间传播。

将原代接种后Aβ阳性田鼠脑匀浆接种至健康田鼠,在不同时间点取材。

4

Aβ42定量和APP序列分析

比较不同模型间Aβ水平和APP序列差异,解释易感性差异。

用ELISA定量田鼠和C57BL/6J小鼠脑组织中不溶性Aβ42水平,并测序田鼠APP基因。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
磷酸盐缓冲液GIBCO, Life-Technologies Limited--
一次性研磨器Scienceware199230001
Bielschowsky银染试剂盒Bio-Optica04-040805
硫黄素SSigma-Aldrich--
4G8抗体BioLegend--
AT8抗体Thermo-Scientific--
抗Aβ40抗体(11A50-B10)BioLegend--
抗Aβ42抗体(12F4)BioLegend--
6E10抗体BioLegend--
抗pTau AT180抗体AnaSpec--
抗pTau PHF-1抗体AnaSpec--
抗GFAP抗体Sigma-Aldrichsc-58766
抗Iba1抗体Proteintech10904-1AP
SAF84抗体Alfatech--
Alexa Fluor 488山羊抗小鼠IgG2bThermo Fisher ScientificA21141
AffiniPure F(ab')₂片段山羊抗兔IgG(H+L)Cy3Jackson ImmunoResearch111-166-045
Vector TrueVIEW自发荧光淬灭试剂盒(含DAPI)Vector LaboratoriesSP-8500-15
cOmplete蛋白酶抑制剂混合物Roche--
PhosSTOPRoche--
小鼠β-淀粉样蛋白42 ELISA试剂盒Thermo Fisher Scientific--
RNeasy Mini试剂盒Qiagen--
无RNase DNase试剂盒Qiagen--
SuperScript III逆转录酶Invitrogen--
RNaseOUT重组RNase抑制剂Invitrogen--
Phusion高保真DNA聚合酶NEB--
QIAquick凝胶回收试剂盒Qiagen--
NuPage LDS上样缓冲液Invitrogen--
NuPage还原剂Invitrogen--
NuPAGE 4-12% Bis-Tris凝胶Invitrogen--
NuPAGE MES SDS电泳缓冲液Invitrogen--
Trans-Blot Turbo Mini 0.2 μm PVDF转印包Bio-Rad Laboratories--
Trans-Blot Turbo转印系统Bio-Rad Laboratories--
抗APP抗体A8717Sigma-Aldrich--
抗α-Actin-1抗体Sigma-Aldrich--
HRP标记的抗小鼠免疫球蛋白Pierce--
HRP标记的抗兔免疫球蛋白Thermo Fisher Scientific--
Axio Imager.M2显微镜Zeiss--
ChemiDoc成像系统Bio-Rad Laboratories--
超声破碎仪(SONOPULS)----
微量分光光度计DeNovix--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
接种实验
动物品系:田鼠(M109)、C57BL/6J小鼠;接种物:20%(w/v)脑匀浆;接种途径:脑内接种;接种体积:20μl;动物年龄:8周龄
阅读提示:见Materials and methods - Inoculation procedures and clinical evaluation
病理检测
Aβ检测抗体:4G8(1:500);pTau检测抗体:AT8(1:500);Aβ42检测抗体:12F4(1:100);Aβ40检测抗体:11A50-B10(1:100)
阅读提示:见Materials and methods - Immunohistochemistry
次级传代
供体:Aβ阳性田鼠脑(bv#3,bv#9,27m.p.i.);对照组:健康田鼠脑和Aβ阴性田鼠脑;观察时间:1.5、3、6、9、12、18、26个月
阅读提示:见Results - Vole-to-vole Aβ transmission 和Fig. 2