背景提要

模式动物表型与遗传研究设施(灵长类设施)是《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012年—2030年)》“十二五”时期建设重点项目之一,是对灵长类动物表型与遗传进行全尺度研究、国际一流的大型综合研究设施,具备满足5500只灵长类实验动物饲养与实验能力。设施在灵长类实验动物资源与遗传进化、基因修饰动物模型构建、表型与行为学精准测定等方面处于国际领先地位,在Science、Cell 等权威期刊发表了系列重要研究成果。

灵长类设施面向国家重大需求与学科前沿,汇聚相关资源与高层次人才,重点支撑灵长类独特表型形成、脑功能与脑疾病、重大感染性疾病的模型构建、机制解析与药物评价等国家重大重点任务与战略科技任务。设施及模型构建平台的主要方向之一为阿尔茨海默病(Alzheimer‘s disease)的动物模型构建,机理研究与药物评价。AD是最常见的老年期神经退行性疾病,其发病机制复杂,缺乏有效的治疗手段,已成为全球性公共卫生难题。团队主要研究方向与策略为:基于病例对照人群、队列人群的样本和数据,开展遗传学、基因组学与分子流行病学分析,鉴定AD发生发展相关的核心分子;随后在细胞、类器官等体外水平开展分子、生化与功能基因组学分析,解析其分子机制;并利用小鼠、树鼩、猕猴等实验动物构建疾病动物模型,开展认知行为、神经病理、多模态生物大数据整合等分析,探索基于特定基因型和特定发病机制的基因治疗与药物干预策略。

团队依托灵长类设施和国家非人灵长类实验动物资源库,构建了多种新型AD树鼩、猕猴、类脑等研究模型,为AD相关干预方法和药物研发提供了临床前评价的关键载体。欢迎国内外生物医药领域的科研院所和企业,就合作开展课题任务、或合作申报相关国家重大研究计划与重点任务,进一步交流咨询。

阿尔茨海默病模型资源

  (一)自发及在体编辑的AD猕猴模型

    依托灵长类设施、国家非人灵长类实验动物资源库等国家级平台保有的老年猴研究数据和资源,团队基于群体基因组学、生物标记物、行为学、影像学、脑原位基因编辑等手段,构建新型AD模型,为AD药物评价提供关键的临床前载体。

(二)基因修饰树鼩AD模型

    团队具有国际唯一的树鼩生殖系遗传操作技术平台。通过树鼩精原干细胞基因修饰,结合脑原位基因过表达,创建APPPSEN1MAPT 等经典AD致病基因的转基因和精准基因修饰树鼩模型。目前,APP 转基因树鼩模型已表现出早期AD的行为和病理表型。团队还研发了一套适用于评估树鼩认知能力的行为学范式。


(三)多种AD转基因小鼠品系

    团队繁育有3xTg AD、5xFAD、APP/PS1等传统转基因小鼠,以及最新一代APPNL-F/Psen1P117L KI小鼠。其中从RIKEN研究所引进的人类APPPSEN1点突变敲入小鼠相比传统的突变体转基因(神经元特异过表达)模型能更真实的反映人类患者的基因表达和突变情况,且在3月龄即开始出现Aβ聚集。


(四)携带AD家族性突变的人源类脑器官

    该模型携带APP KM670/671NL、PSEN1 M146V/dE9突变,可呈现Aβ斑块沉积、Tau蛋白异常磷酸化及神经元突触损伤等典型病理特征,可用于发病机制解析、早期诊断标志物发现、药物筛选。