基礎科学と病態生理 | JoVE Visualize

科学分野:

神経科学; 遺伝学; アルツハイマー病研究

背景:

ゲノムワイド関連研究（GWAS）は、アポリポタンパク質E4（ApoE4）が晩発性アルツハイマー病（LOAD）の主要な遺伝的危険因子であることを特定しています。; LOADの病態生理の理解と治療戦略の評価には、高度なマウスモデルの開発が不可欠です。; ヒト化アミロイドβ（hAb-KIloxP）、ヒト化ApoE4（hAPOE4）、およびヒト化MAPT（hMAPT）を統合した新規の三重ホモ接合マウスモデル（MAD1）が作成されました。

研究の目的:

新規のLOADマウスモデルにおけるヒト化アミロイドβ（hAb）およびヒト化アポリポタンパク質E4（hAPOE4）がシナプス機能および完全性に及ぼす影響を調査すること。; hAb誘発性のシナプス障害およびミクログリアによるシナプス刈り込みに対するhAPOE4の保護効果を評価すること。; LOAD病態生理の文脈における加齢、hAPOE4、hMAPT、およびhAb間の相互作用を評価すること。

主な方法:

マウス（hAb-KIloxP HO;hApoE4 HOおよびMAD1コホート）を4、12、18、および24ヶ月齢まで飼育しました。; 海馬スライスから長期増強（LTP）を記録しました。; 超解像顕微鏡を使用して、シナプス密度とミクログリアによるシナプス取り込みを評価しました。

主要な成果:

hAb-KIloxPマウスは、野生型（WT）マウスと比較して有意なLTP障害を示し、シナプス可塑性の低下を示唆しました。; hAPOE4の存在は、4ヶ月齢からhAb-KIloxPマウスのLTP障害を救済しました。; hAPOE4は、hAb誘発性のシナプス前部喪失を防ぎ、hAb-KIloxPマウスで観察された過剰なミクログリアによるシナプス刈り込みを減少させました。

結論:

ヒトアミロイドβ（hAb）は実質的なLTP障害を誘発しますが、これはヒトAPOE4（hAPOE4）バリアントによって早期から効果的に予防されます。; hAPOE4の保護効果は、hAbに関連する過剰なシナプス喪失およびミクログリア刈り込みの予防にまで及びます。; LOADにおけるシナプス完全性および機能の調節におけるヒトAPOE4の特異的なメカニズムを解明するためには、さらなる研究が必要です。