神经退行性疾病（Neurodegenerative Disease, NDD）是一类由于大脑和脊髓中的神经元和（或）其髓鞘发生进行性丢失所直接导致的疾病，包括阿尔茨海默病（Alzheimer Disease, AD）、帕金森病（Parkinson Disease, PD）、亨廷顿病（Huntington Disease, HD）、肌萎缩性侧索硬化（Amyotrophic Lateral Sclerosis,ALS）等。集萃药康布局相关领域，已自主设计研发10余种神经退行性疾病小鼠模型，可以很好的模拟各类型疾病的临床疾病表征，并且均拥有自主知识产权，为神经系统相关疾病的药物开发和机制研究提供更多解决方案。本期开始，小编将不定期为大家推出集萃药康神经退行性疾病小鼠模型系列介绍，这一期就让我们从世界第二大神经退行性疾病——帕金森疾病的小鼠模型开始吧。

PD帕金森疾病简介——了解“帕”才能不惧“帕”

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一种以运动障碍症状为主并同时伴有一系列非运动并发症的神经退行性疾病，多发于65岁以上的中老年人群。据估计，未来我国PD患病人数将从2005年的199万人上升到2030年的500万人，几乎占到全球PD患病人数的一半^[1]。

1、PD帕金森疾病主要临床行为学特征

PD患者主要临床行为学特征包括运动迟缓､静止性震颤､强直和步态异常，同时患者可能并发认知障碍、睡眠障碍等非运动异常表型；临床病理特征主要表现为中脑黑质致密部多巴胺能神经元的退化，纹状体多巴胺分泌减少和黑质-纹状体系统中路易小体的聚集^[2]。PD本身并不会导致死亡，但是与PD相关的并发症却十分致命，例如，由于肌肉无法自控导致的跌倒或因痴呆相关的问题而发生的伤害。

2、PD帕金森疾病发病机制

PD的发病机制较为复杂，目前已经报道的PD相关基因有十多个，其中最常见的为SNCA（synuclein alpha）、LRRK2（亮氨酸重复激酶2）、PINK1、DJ-1、parkin等基因。其中，SNCA编码的α-突触核蛋白（α-Synuclein, α-Syn）生理状态下是一种在中枢神经系统突触前及核周表达的可溶性蛋白质，病理性的α-Syn为聚合状态，即毒性α-突触核蛋白，是路易小体的重要组成部分。编码α-突触核蛋白的基因SNCA具有三个主要基因突变位点：A53T（Ala-Thr），A30P（Ala-Pro）和E46K（Glu-Lys）。这些突变都可以破坏蛋白原有分子空间结构和稳定性，致使α-突触核蛋白无法正常降解，异常聚集形成淀粉样结构（纤维、路易小体），从而引起神经元变性。

除了基因突变，线粒体功能障碍也会导致PD的发生。在哺乳动物中，Tfam（线粒体转录因子A）蛋白是维持线粒体DNA（mtDNA）所必需的蛋白，它通过直接结合和包裹mtDNA来调节mtDNA的拷贝数。此外，Tfam对于mtDNA启动子的转录起始也是绝对必需的，决定了线粒体DNA的转录起始。在多巴胺能神经元中特异性敲除Tfam后会导致线粒体DNA缺失，从而通过影响电子呼吸链导致多巴胺能神经元功能缺损，诱发PD相关疾病表型。

图1.帕金森疾病的临床表征^[3]

3、PD帕金森疾病主要疗法

目前，PD的主要疗法包括药物治疗、运动疗法、心理干预等，常用的6类药物有左旋多巴类制剂、多巴胺受体激动剂、COMT抑制剂、抗胆碱能药、单胺氧化酶-B抑制剂和金刚烷胺^[4]，这些药物或通过直接补充多巴胺合成的前体物质，或减少多巴胺代谢，或增加突触中的多巴胺利用率来进行治疗。然而目前这些药物以对症治疗为主，仅能改善部分症状却不能阻止病情的发展，并且长期大量用药后会出现受体敏感性下降导致疗效不稳定等副作用。因此除了药物治疗之外，科研人员也在探索一些PD的新疗法，如干细胞治疗、纳米材料制剂治疗等。以干细胞治疗为例，在2022年的世界帕金森日（4月11日），睿健医药正式提交了其帕金森管线自研的人源多巴胺能前体细胞注射液NouvNeu001的IND申请，成为国内首个在帕金森领域进行多能干细胞衍生药物临床申请并获得受理的生物医药公司。NouvNeu001移植入体内后可转化为成熟多巴胺能神经元，分泌多巴胺递质，并与体内原有神经元形成神经连接，产生综合性的治疗功能。临床前各类动物实验结果显示，NouvNeu001给药四周后可以有效改善模型动物的帕金森行为障碍症状及生理生化指标，为帕金森疾病提供了一条崭新的细胞药物临床治疗路径。由此也可以看到，在药物研发的道路上，选择合适的动物模型进行临床前药效评价是推进新药开发的第一助力。

集萃药康PD小鼠模型简介——助您共同克服惧“帕”

集萃药康针对α-Syn异常聚集和线粒体功能异常机制分别构建了B6-hSNCA A53T、B6-hSNCA E46KA53T及B6-Tfam-flox/Slc6a3-Cre模型，均可模拟帕金森患者疾病表征，用于帕金森病治疗药物的筛选、安全性评价及发病机制研究。

　　帕金森实验动物模型品系

1、B6-hSNCA A53T模型数据展示

图2.B6-hSNCA A53T小鼠ɑ-syn蛋白聚集

IHC结果显示B6-hSNCA A53T小鼠在3月龄起可检测到ɑ-syn蛋白聚集。

图3.B6-hSNCA A53T小鼠多巴胺能神经元丢失

IHC及统计结果显示B6-hSNCA A53T小鼠在3月龄起可检测到黒质中多巴胺能神经元开始丢失。

图4.B6-hSNCA A53T小鼠出现运动功能障碍

与WT小鼠相比，B6-hSNCA A53T小鼠在3月龄起可检测到抓力下降表型，6月龄可检测到转棒行为障碍表型，提示小鼠出现四肢肌肉力量下降和运动平衡能力的损伤。

2、新品系B6-hSNCA E46KA53T双突小鼠模型数据展示

E46K与A53T均为编码α-syn蛋白的基因SNCA的主要基因突变位点，有研究显示E46K可以诱导α-syn形成更稳定且更具有致病性的原纤维结构，使α-syn更易被碎片化并增强其作为“毒性种子”的传播毒性^[5]。集萃药康针对SNCA的E46K和A53T突变位点，自主研发了B6-hSNCA E46KA53T双突变模型，该模型相对于单突变B6-hSNCA A53T模型，α-syn聚集程度更高，小鼠在3月龄即可出现运动功能显著下降，可以更好的模拟早发型PD患者的疾病表征。

双突品系特点一：脑内ɑ-syn蛋白聚集程度高

图5. B6-hSNCA E46KA53T小鼠与B6-hSNCA A53T小鼠ɑ-syn蛋白聚集程度比较

B6-hSNCA E46KA53T小鼠在3月龄时可检测到黒质中ɑ-syn蛋白胞浆内聚集，且聚集程度较同龄B6-hSNCA A53T更高。

双突品系特点二：运动行为障碍显著

图6. B6-hSNCA E46KA53T小鼠与B6-hSNCA A53T小鼠运动障碍比较

B6-hSNCA E46KA53T小鼠在3月龄时可检测到抓力下降和转棒行为障碍，并且表型较同龄B6-hSNCA A53T更严重。

3、B6-Tfam-flox/Slc6a3-Cre（以下简称B6-Tfam cKO）模型数据展示

图7.B6-Tfam cKO小鼠多巴胺能神经元丢失

B6-Tfam cKO小鼠在10周龄可检测到黒质和纹状体中多巴胺能神经元渐行性丢失。

图8.B6-Tfam cKO小鼠出现运动功能障碍

与B6小鼠相比，B6-Tfam cKO小鼠在12周龄起可检测到抓力下降表型，8周龄可检测到转棒行为障碍表型，提示小鼠出现四肢肌肉力量下降和运动平衡能力的损伤。

除了这三种PD小鼠模型之外，集萃药康还有LRRK2、GBA等PD相关基因突变或人源化小鼠模型在研，欢迎感兴趣的老师联系您熟悉的销售同事或致电官方客服电话400-966-0890咨询，谢谢~

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参考文献

[1]中华医学会神经病学分会帕金森病及运动障碍学组. 中国帕金森病治疗指南（第四版）. 中华神经科杂志. 2020,53(12): 973-986.

[2]S.L. Kowal, T.M. Dall, R. Chakrabarti, M.V. Storm, A. Jain, The current and projected economic burden of Parkinson's disease in the United States, Mov Disord 28(3) (2013) 311-8.

[3]https://chroniccareeps.com/parkinsons-disease

[4]一文读懂：帕金森病药物治疗 - 丁香园 (dxy.cn)

[5]Zhao K, Li Y, Liu Z, Long H, Zhao C, Luo F, Sun Y, Tao Y, Su XD, Li D, Li X, Liu C. “Parkinson's disease associated mutation E46K of α-synuclein triggers the formation of a distinct fibril structure.” Nat Commun. 2020 May 26;11(1):2643.