B6-htau小鼠-人源化模型-阿尔茨海默氏病 AD 额颞叶

B6-htau小鼠

产品编号：C001410

品系全称：C57BL/6JCya-Mapt^tm1(hMAPT)/Cya

品系背景：C57BL/6JCya

传代建议：纯合与纯合互配

本产品为赛业HUGO-GT^® (Humanized Genomic Ortholog for Gene Therapy) 系列小鼠

 

品系描述

额颞叶痴呆（Frontotemporal lobar dementia，FTD）又称额叶痴呆症，是仅次于阿尔茨海默病的第二大类早发型痴呆。FTD的特点为选择性的额颞叶萎缩，其临床表现包括人格与行为改变、语言障碍和执行功能障碍等。约40%～50%的额颞叶痴呆患者具有家族史，已经明确的FTD致病基因包括MAPT（Microtubule associated protein tau）、FUS（Fused in sarcoma）和TARDBP（Transactive response DNA-binding protein）等。MAPT是FTD中最早发现且最常见的致病基因，约30%的家族性FTD家族中可检测到MAPT基因的突变 ^[1]。

MAPT基因编码微管相关蛋白tau，该蛋白主要分布在神经元轴突中，对于微管的稳定和组装起着至关重要的作用。微管是维持神经元中细胞形态的重要结构，tau蛋白通过与微管结合维持微管的稳定性。MAPT基因的突变可能会加剧tau蛋白聚集，导致tau蛋白病理性聚集以及谷氨酸能皮层神经元的死亡 ^[2]。此外，某些类型的MAPT基因的突变会影响Pre-mRNA中外显子的剪切方式，改变tau蛋白3R和4R异构体的比例，从而使得4R-tau蛋白的产生相对增多，更易聚集形成纤维束 ^[3]。

MAPT靶向药物以小分子药物和单克隆抗体为主，适应症包括阿尔茨海默病（AD）和额颞叶痴呆（FTD），在药物管线开发过程中多使用转基因人源化小鼠，而全人源化动物模型的应用有助于推动MAPT相关的潜在治疗方法向临床试验进一步转化。本品系是小鼠Mapt基因人源化模型，通过基因编辑技术将小鼠Mapt基因替换为包含3‘UTR区域的人源MAPT基因，可用于额颞叶痴呆（FTD）和阿尔兹海默症（AD）等多种神经退行性疾病的研究。该模型纯合子是可存活且可育的。该模型以常用名称命名为htau。此外，基于自主研发的TurboKnockout融合BAC重组的技术创新，赛业生物还可提供基于该模型构建的热门点突变疾病模型，也可针对不同点突变提供定制服务，以满足广大研发人员关于额颞叶痴呆（FTD）疾病的药效学等实验需求。

构建方式

 

图1. B6-htau小鼠基因编辑打靶示意图。使用TurboKnockout打靶技术，将小鼠Mapt基因ATG起始密码子至3’UTR下游500bp片段替换为人源MAPT基因ATG起始密码子至3’UTR下游500bp片段。

 

研究应用

l 额颞叶痴呆（FTD）研究；

l 阿尔兹海默症（AD）研究；

l 其他神经退行性疾病研究。

 

验证数据

1. 人源MAPT基因表达的检测

 

图2. 6周龄野生型小鼠（WT）和B6-htau小鼠脑部和肾脏中人源MAPT基因表达检测。通过RT-qPCR检测WT小鼠与B6-htau小鼠中人源MAPT基因的表达，结果显示在B6-htau小鼠的脑部和肾脏均存在人源MAPT基因的显著表达，并且雌鼠的人源MAPT基因表达量略高于雄鼠，而WT小鼠体内不存在人源MAPT基因的表达。（ND: Not detected）

 

2. 鼠源Mapt基因表达的检测

 

图3. 6周龄野生型小鼠（WT）和B6-htau小鼠脑部和肾脏中鼠源Mapt基因表达检测。通过RT-qPCR检测WT小鼠与B6-htau小鼠中鼠源Mapt基因的表达，结果显示在WT小鼠的脑部和肾脏中均存在鼠源Mapt基因的表达，而B6-htau小鼠体内不存在鼠源Mapt基因的表达。

 

3. 人源tau蛋白的表达

 

图4. B6-htau小鼠与野生型小鼠（WT）脑部人源Tau蛋白表达的Western blot分析。采用人源Tau蛋白特异性抗体（HT7）进行Western blot检测，以评估小鼠脑部人源Tau蛋白的表达情况。人类MAPT转录本可经可变剪接生成多种不同的Tau蛋白异构体 ^[10]。检测结果显示，在B6-htau小鼠脑组织中成功检测到六种主要的人源Tau蛋白异构体，而在野生型小鼠中未见上述异构体表达。

 

4. 行为学测试：旷场实验

a. 3月龄

 

图5. 旷场测试中WT、hMAPT WT、hMAPT-P301L与hMAPT-P301S小鼠（图A-C）总运动距离与（图D-F）中央区域停留时间比。数据采用普通单因素方差分析；"ns" 表示没有显著差异，**p < 0.01。

提示：

图A-C：所有模型小鼠的运动距离均未出现显著差异。

图D-F：与雌性hMAPT WT小鼠相比，雌性hMAPT-P301S小鼠在旷场中央区域停留的时间占比显著减少，表明其焦虑水平有所上升。

 

b. 6月龄

 

图6. 旷场实验中WT、hMAPT WT、hMAPT-P301L与hMAPT-P301S小鼠（图A-C）总运动距离与（图D-F）中心区域时间比。数据采用普通单因素方差分析；"ns" 表示没有显著差异，*p < 0.05，**p < 0.01。

结果与讨论：

图A-C：与WT小鼠相比，hMAPT WT、hMAPT-P301S与hMAPT-P301L小鼠的运动距离显著增加。鉴于这三种HUGO品系鼠之间没有明显差异，我们推测运动距离的增加可能是一种生理性特征，而不是病理性变化。

图D-F：所有模型小鼠在旷场中央区域停留的时间占比均未出现显著差异。

 

c. 9月龄

1）运动距离

 

图7. 小鼠在旷场实验装置中10分钟测试期内的运动距离。统计学分析采用单因素方差分析；"ns" 表示没有显著差异。

结果与讨论：

hMAPT WT、hMAPT-P301L和hMAPT-P301S小鼠与对照组相比，运动距离无显著性差异，表明其自发运动能力保持稳定。

 

2）中央区域停留时间比

 

图8. 小鼠在旷场实验装置中10分钟测试期内的中央区域停留时间比。统计学分析采用单因素方差分析；"ns"表示没有显著差异。

结果与讨论：

hMAPT WT、hMAPT-P301L和hMAPT-P301S小鼠与对照组相比，中央区停留时间比均未出现显著差异，表明其焦虑水平保持稳定。

 

5. 行为学测试：转棒实验

a. 3月龄

 

图9. 转棒测试中WT、hMAPT WT、hMAPT-P301L与hMAPT-P301S小鼠的跌落潜伏期。数据采用普通因素方差分析；"ns" 表示没有显著差异。

结果与讨论：

所有模型小鼠的跌落潜伏期均未出现显著差异。

 

b. 6月龄

 

图10. 转棒实验中WT、hMAPT WT、hMAPT-P301L与hMAPT-P301S小鼠的跌落潜伏期。数据采用普通单因素方差分析；"ns" 表示没有显著差异。

结果与讨论：

所有模型小鼠的跌落潜伏期均未出现显著差异。

 

c. 9月龄

 

图11. 9月龄小鼠的转棒掉落潜伏期。对符合正态分布的数据采用单因素方差分析，非正态分布数据采用Kruskal–Wallis检验；"ns"表示没有显著性差异。

结果与讨论：

混合性别分析下，hMAPT WT、hMAPT-P301L和hMAPT-P301S小鼠与对照组相比，在转棒测试中的掉落潜伏期均未出现显著差异，表明其运动能力和平衡能力保持稳定。

 

6. 行为学测试：新物体识别实验

a. 6月龄，雄性

 

图12. 新物体识别实验中雄性WT、hMAPT WT、hMAPT-P301L与hMAPT-P301S小鼠对新、旧物体的物体偏好性。数据采用t检验分析；"ns" 表示没有显著差异，*p < 0.05，**p < 0.01。

结果与讨论：

雄性WT、hMAPT WT和hMAPT-P301L小鼠均明显表现出对新物体探索的偏好性，而hMAPT-P301S小鼠对新旧物体的探索行为无显著差异，表明其情景记忆存在明显损伤。

 

b. 6月龄，雌性

 

图13. 新物体识别实验中雌性WT、hMAPT WT、hMAPT-P301L与hMAPT-P301S小鼠的物体偏好。数据采用t检验分析；"ns" 表示没有显著差异，*p < 0.05，**p < 0.01。

结果与讨论：

雌性WT和hMAPT WT小鼠均明显表现出对新物体探索的偏好性。虽然雌性hMAPT-P301L小鼠对新物体的探索偏好高于对旧物体的探索偏好，但这种差异并没有显著性，表明情景记忆可能有轻微受损。hMAPT-P301S小鼠则对新旧物体的探索偏好水平相似，表明情景记忆功能存在明显损伤。

 

c. 6月龄，雄性+雌性

 

图14. 新物体识别实验中WT、hMAPT WT、hMAPT-P301L与hMAPT-P301S小鼠混合性别的物体偏好。数据采用t检验分析；"ns" 表示没有显著差异，*p < 0.05，***p < 0.001。

结果与讨论：

性别混合分析中，WT和hMAPT WT小鼠均明显表现出对新物体探索的偏好性。相比之下，hMAPT-P301L小鼠此前已观察到的对新物体的轻微探索倾向现象在混合性别分析条件下进一步显现，导致hMAPT-P301L小鼠有明显的新物体偏好，这可能与实验鼠数量增加有关。hMAPT-P301S小鼠在旧物体与新物体之间的探索行为几乎无差异，这表明hMAPT-P301S小鼠情景记忆存在明显缺陷。

 

d. 9月龄，雄性

 

图15. 新物体识别实验中雄性WT、hMAPT WT、hMAPT-P301L与hMAPT-P301S小鼠对新、旧物体的物体偏好性。统计分析采用配对t检验；"ns" 表示没有显著差异，*p < 0.05，***p < 0.001。

结果与讨论：

雄性WT和hMAPT WT小鼠明显表现出对新物体的探索偏好，表明情景记忆功能正常。相比之下，雄性hMAPT-P301L和hMAPT-P301S小鼠对新旧物体的探索行为无显著差异，表明情景记忆功能存在显著损伤。

 

e. 9月龄，雌性

 

图16. 新物体识别实验中雌性WT、hMAPT WT、hMAPT-P301L与hMAPT-P301S小鼠对新、旧物体的物体偏好性。统计分析采用配对t检验；"ns" 表示没有显著差异，***p < 0.001，****p < 0.0001。

结果与讨论：

雌性WT和hMAPT WT小鼠明显表现出对新物体的探索偏好，表明情景记忆功能正常。虽然雌性hMAPT-P301S小鼠表现出轻微对新物体的偏好倾向，但无统计学显著性，表明可能存在轻度情景记忆功能障碍。而雌性hMAPT-P301L小鼠对新旧物体的探索行为无显著差异，表明情景记忆功能存在显著损伤。

 

f. 9月龄，雄性+雌性

 

图17. 新物体识别实验中WT、hMAPT WT、hMAPT-P301L与hMAPT-P301S小鼠混合性别条件下的物体偏好。统计分析采用配对t检验；"ns" 表示没有显著差异，***p < 0.001，****p < 0.0001。

结果与讨论：

混合性别WT和hMAPT WT小鼠表现出强烈的新物体探索偏好，表明情景记忆功能完整。相比之下，hMAPT-P301L和hMAPT-P301S小鼠对新旧物体的探索行为无显著差异，表明情景记忆功能存在显著损伤。

 

7. 病理观察

HT7是一种单克隆抗体，可识别存在于所有人源tau蛋白亚型上的表位，从而用于整体tau蛋白表达的可视化。相比之下，AT8则特异性识别在Ser202和Thr205位点磷酸化的tau蛋白，可作为阿尔茨海默病及相关tau蛋白病中tau蛋白过度磷酸化的病理标志。

 

a. 9月龄，hMAPT WT小鼠，HT7

 

图18. C57BL/6J野生型（WT）小鼠与hMAPT WT小鼠海马组织中DAPI（蓝色）、NeuN（红色）及HT7（绿色）染色结果的可视化图像结果。两种模型在DAPI和NeuN染色中均表现正常，提示细胞核形态良好，神经元结构有序。在C57BL/6J WT小鼠中未检测到HT7信号（绿色），表明其不表达人源tau蛋白；相反，在hMAPT WT小鼠中可见明显的HT7免疫反应性，说明该模型表达了人源tau蛋白。HT7染色所用抗体为Thermo Fisher公司产品（货号MN1000），稀释比例为1:1,000。

 

b. 9月龄，hMAPT P301L和hMAPT P301S小鼠，HT7

 

图19. hMAPT P301L与hMAPT P301S小鼠海马组织中DAPI（蓝色）、NeuN（红色）和HT7（绿色）染色的可视化图像结果。在这两种模型中，DAPI染色（蓝色）显示了神经元细胞核形态异常，而NeuN免疫反应（红色）则提示神经元结构紊乱。HT7免疫反应（绿色）证明了海马组织中人源tau蛋白的表达。HT7染色使用Thermo Fisher公司抗体（货号MN1000），稀释比例为1:1,000。

 

c. 9-10月龄，hMAPT WT小鼠，AT8

 

图20. C57BL/6J WT与hMAPT WT小鼠海马组织中DAPI（蓝色）、NeuN（红色）及AT8（黄色）染色的可视化图像结果。这两种模型中DAPI与NeuN染色均表现正常，表明细胞核形态完整、神经元排列有序。未检测到AT8信号，则表明未出现tau蛋白的磷酸化，提示C57BL/6J WT与hMAPT WT小鼠中不存在病理性tau蛋白积聚。AT8染色使用Thermo Fisher公司抗体（货号MN1020），稀释比例为1:1,000。

 

d. 9月龄，hMAPT P301L和hMAPT P301S小鼠，AT8

 

图21. hMAPT P301L与hMAPT P301S小鼠海马组织中DAPI（蓝色）、NeuN（红色）和AT8（黄色）染色的可视化图像结果。在这两种模型中，DAPI染色（蓝色）显示神经元细胞核形态异常，NeuN免疫反应（红色）提示神经元结构紊乱。AT8免疫反应（黄色）证实存在磷酸化的人源tau蛋白，提示这两种模型中均存在病理性tau蛋白积聚。AT8染色使用Thermo Fisher公司抗体（货号MN1020），稀释比例为1:1,000。

 

8. 靶向MAPT的小干扰RNA（siRNA）药物显著降低B6-htau小鼠体内人源MAPT的表达

e. 药效验证案例一：

 

图22. 纯合B6-htau小鼠（14周龄，雄性）经靶向人MAPT的siRNA候选分子（AD-1637701和Conjugate 31*）处理后，海马（Hippocampus）和大脑皮层（Frontal cortex）中人源MAPT基因的表达显著降低**。单次脑室内注射（icv）AD-1637701和Conjugate 31后，在第14天采集小鼠的海马和大脑皮层进行RT-qPCR检测。结果显示，AD-1637701和Conjugate 31治疗后，B6-htau小鼠海马和大脑皮层中人源MAPT mRNA的表达量显著下降（数据以mean±SD呈现）。

*AD-1637701和Conjugate 31均为公开专利中的siRNA药物候选分子，可靶向抑制人源MAPT mRNA的表达 ^[11-12]。

**该数据由客户提供。

 

f. 药效验证案例二：

 

图23. 纯合B6-htau小鼠（8周龄，雌性）经靶向人MAPT的siRNA候选分子（siRNA1、siRNA2、siRNA3）处理后，颈腰椎段脊髓（Thoracic spinal cord）、小脑（Cerebellum）、海马（Hippocampus）和腰椎段脊髓（Lumbar spinal cord）中人源MAPT基因的表达显著降低*。单次脑室内注射（icv）siRNA分子后，在第28天采集小鼠的颈腰椎段脊髓、小脑、海马和腰椎段脊髓进行RT-qPCR检测。结果显示，siRNA药物治疗后，B6-htau小鼠颈胸椎、腰椎、海马和小脑中人源MAPT mRNA的表达量明显下降。（Bars represent mean ± SEM, n=3）

*该数据由客户提供。

 

 

 

 

发布时间：2025-07-28

 

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