J20 转基因淀粉样蛋白模型(APPSwInd,PDGFB)
5-7 月龄齿状回与新皮层出现弥散 Aβ 沉积并随龄进展,8-10 月龄全部突变个体出现斑块;携带同启动子野生型人 APP 的对照系(I5)与突变系均见突触前末梢丢失,提示斑块非依赖的 Aβ 突触毒性。
研究设计
重复训练后移除平台进行探测,比较训练过程中的学习曲线及探测试验的目标象限偏好。
随机化
每日从 N、S、E、W 四个方位下水,起始方位在动物和训练日之间随机排列。
盲法
实验操作与数据分析对分组设盲。
结局指标
在目标脑区观察到 FastBlue 碱性磷酸酶底物形成的蓝色沉积,其分布与 6E10 反应性人源或人源化 Aβ/APP 表位一致;需结合阳性、阴性与内源 IgG 对照判读。该方案不单独区分 Aβ40 与 Aβ42,不把染色强度直接解释为不溶性斑块负荷或绝对浓度;如用于定量,需另建图像采集与分析方案。
训练期逃避潜伏期、路径长度和游泳速度;探测期目标象限停留时间及搜索路径。
实验动物
- 年龄
- 5–10 月龄
- 组织
- brain (dentate gyrus, neocortex)
- 年龄
- 4–6 月龄
- 性别
- 雌性
- 组织
- 活体小鼠(行为学)
- 年龄
- 4–6 月龄
- 性别
- 雌性
- 组织
- 活体小鼠(行为学)
实验步骤
石蜡切片准备 在 2–3 µm 厚石蜡切片上进行免疫组织化学染色。 去除多余石蜡 56° 下去除多余石蜡 1h–24h。 复水 复水。 二甲苯脱蜡 二甲苯 4 次,每次 5 min。 异丙醇:二甲苯过渡 异丙醇:二甲苯 1:1 处理 1 次,3 min。 100% 异丙醇 100% 异丙醇处理 2 次,每次 3 min。 90% 异丙醇 90% 异丙醇处理 1 次,3 min。 70% 异丙醇 70% 异丙醇处理 1 次,3 min。 50% 异丙醇 50% 异丙醇处理 1 次,3 min。 蒸馏水洗涤 用蒸馏水洗涤 3 次。 抗原修复 进行抗原修复。 柠檬酸缓冲液热修复 用 1× 柠檬酸缓冲液(10 mM,pH 6)加热修复,蒸汽处理 30 min。 TBS 洗涤 用 TBS 洗涤 3 次。 甲酸处理 室温下用 98% 甲酸处理 1 min,用于 β-淀粉样蛋白免疫组织化学。 TBS 洗涤 用 TBS 洗涤 3 次。 过氧化氢封闭 室温下用含 3% 过氧化氢的 TBS 处理 10 min。 TBS 洗涤 用 TBS 洗涤 3 次。 正常山羊血清封闭 室温下用含 10% 正常山羊血清的 TBS 封闭 10 min。 倾去封闭液 倾去含 10% 正常山羊血清的 TBS,不洗涤,直接进入下一步。 一抗孵育 在湿盒中于室温下用含 10% 正常山羊血清的 TBS 孵育一抗过夜。一抗为 6E10(Zytomed Systems GmbH,货号 Z 932002-Y),靶标人 β-淀粉样蛋白,小鼠宿主,按 1:500 稀释。 TBS 洗涤 用 TBS 洗涤 3 次。 碱性磷酸酶二抗孵育 在湿盒中于室温下孵育碱性磷酸酶偶联二抗 2 h,二抗按 1:100 稀释;二抗为 Jackson ImmunoResearch 115-055-003,山羊抗小鼠 IgG。 TBS 洗涤 用 TBS 洗涤 3 次。 FastBlue 显色 用 FastBlue 显色 30–60 min:49 mL TBS(pH 7.5)、1 mL Naphtol AS Mix Phosphat、50 µL Levamisol、25 mg FastBlue,混匀后过滤。 TBS 洗涤 用 TBS 洗涤 3 次。 苏木素复染 苏木素复染 10 s。 流水冲洗 自来水冲洗 10 min。 Aquatex 封片 用 Aquatex 封片。
训练试次 每天从 N、S、E、W 四个象限边缘的 4 个不同起始位置释放每只小鼠。每次给予至多 100 s 寻找隐蔽平台;到达平台后停留 15 s。若小鼠在 100 s 内未找到平台,引导其到平台并停留 15 s。试次间将小鼠放回铺有干燥垫料的暂养笼,间隔 15–30 min。动物之间及不同训练日的起始位置应随机排列,避免形成固定位置策略。 无平台探测试次 每个工作周结束时移除隐蔽平台,从原平台相对象限释放小鼠,自由游泳 100 s。使用 EthoVision 记录搜索路径。对目标象限的偏好反映空间记忆巩固。 数据分析 使用 EthoVision 自动计算路径长度(cm)、游泳速度(cm/s)及各区域或象限停留时间。分析训练日之间的逃避潜伏期和路径长度,形成学习曲线;探测试验比较目标象限与其他象限的停留时间,并采用适合研究设计的统计检验。WT 小鼠的逃避潜伏期应随训练逐渐下降,探测试验对目标象限的偏好应达到 >25% 停留时间。KO 小鼠若存在空间学习障碍,可表现为逃避潜伏期延长或缺少象限偏好。
模型身份
- 模型名称
- J20 转基因淀粉样蛋白模型(APPSwInd,PDGFB)
- 物种
- mouse
- NCBI Taxonomy ID
- 10090
- 品系
- B6.Cg-Zbtb20<Tg(PDGFB-APPSwInd)20Lms>/1J
- 遗传背景
- MGI 参考品系记录(MGI:2665693,JAX:004661,congenic)为 B6.Cg 背景;等位基因记录标注转基因的胚胎来源为 (C57BL/6×DBA/2)F2。
- 基因型/合子状态
- B6.Cg-Tg(PDGFB-APPSwInd)20Lms/J:人 APP 携 Swedish(K670N/M671L)与 Indiana(V717F)双突变,PDGFB 启动子驱动神经元表达
- 遗传修饰位点
- 转基因整合于小鼠 16 号染色体 Zbtb20 基因区(MGI 定位 Chr16:42728008-43462981,正链;遗传位置 28.44 cM,cytoband B4),并伴基因内缺失
- 等位基因
- Zbtb20<Tg(PDGFB-APPSwInd)20Lms>(MGI:3057148,转基因插入 20,Lennart Mucke;同义名 J20、hAPP-J20、PDGF-APPSwInd)
- MGI ID
- MGI:2665693
生物学特性
- 适用研究问题
- 突触丢失与认知下降的关系;斑块非依赖的 Aβ 突触毒性机制。
- 模型局限
- 文献参考模型,不代表公司实际保有、供应或质检;模型依赖人 APP 转基因在神经元的高水平过表达,Aβ 突触毒性可在无斑块时出现,高水平 Aβ42 单独在表达野生型人 APP 的对照系中并不足以诱发斑块,与人类 AD 全谱病理存在机制与物种差异。
实验方法
实验方案
- FFPE 脑切片 6E10 碱性磷酸酶免疫组织化学检测 Aβ/APP
本方案采用 6E10 小鼠单克隆抗体在 2–3 µm FFPE 脑切片上进行碱性磷酸酶免疫组织化学染色,依次完成脱蜡复水、柠檬酸缓冲液热抗原修复、甲酸处理、过氧化氢与正常山羊血清封闭、一抗过夜孵育、碱性磷酸酶二抗孵育、FastBlue 显色及苏木素复染。6E10 识别包括 APP 在内的 β-淀粉样蛋白表位,染色信号不等同于仅由不溶性斑块产生,也不能给出 Aβ40/Aβ42 的绝对浓度。采用版本验证的样品为 FFPE 人脑组织;用于表达人源或人源化 Aβ 的小鼠模型脑组织时,需设置内源 IgG 与阴性对照并在结果解释中保留该边界。
- 小鼠 Morris 水迷宫空间学习与记忆测定
记录训练期逃避潜伏期、路径长度和游泳速度,以及无平台探测试验的目标象限停留时间,评价小鼠空间学习与记忆。
- 小鼠 Morris 水迷宫空间学习与记忆测定
记录训练期逃避潜伏期、路径长度和游泳速度,以及无平台探测试验的目标象限停留时间,评价小鼠空间学习与记忆。
配套试剂与材料
- 组织学二甲苯(混合异构体)
脱蜡与透明溶剂
- FastBlue 碱性磷酸酶显色工作液(含 Naphtol AS Mix Phosphat、Levamisol、FastBlue)
碱性磷酸酶底物显色
- 苏木素染液
细胞核复染
- Aquatex 水性封片剂
水性封片
- 异丙醇(isopropanol)
复水梯度溶剂
- 蒸馏水(aqua dest,组织学染色用)
水化洗涤
- 柠檬酸-柠檬酸钠抗原修复缓冲液(10 mM,pH 6)
热抗原修复缓冲液
- Tris 缓冲盐溶液(TBS,pH 7.5)
洗涤与工作液配制缓冲液
- 甲酸(formic acid,98%)
Aβ 表位暴露
- 3% 过氧化氢/TBS 工作液(免疫组化封闭用)
内源性过氧化物酶封闭
- 正常山羊血清(normal goat serum)
非特异性结合封闭
- 6E10 抗人β-淀粉样蛋白小鼠单克隆抗体(Zytomed Z 932002-Y)
一抗,识别人 β-淀粉样蛋白/APP 表位
- 山羊抗小鼠 IgG 碱性磷酸酶偶联二抗(Jackson 115-055-003)
碱性磷酸酶偶联二抗
- ACUSOL OP301 遮光剂
水体遮光
- ACUSOL OP301 遮光剂
水体遮光
参考文献
- The Jackson Laboratory, APP Mouse Models for Alzheimer's Disease Research, 2004-06(J20 基因型、斑块进程与对照 I5 品系)
- PMID:10818140; DOI:10.1523/JNEUROSCI.20-11-04050.2000; J Neurosci 2000(J20 突变系与野生型对照的突触/斑块比较研究)
- MGI Mouse Strain Detail MGI:2665693: B6.Cg-Zbtb20<Tg(PDGFB-APPSwInd)20Lms>/1J (synonyms B6.Cg-Tg(PDGFB-APPSwInd)20Lms/1J, B6.Cg-Tg(PDGFB-APPSwInd)20Lms/J, J20; congenic; JAX:004661; earliest reference J:62290 Mucke L, et al., J Neurosci 2000;20(11):4050-8).
- MGI Mouse Allele Detail MGI:3057148: Zbtb20<Tg(PDGFB-APPSwInd)20Lms> (transgene insertion 20, Lennart Mucke; synonyms J20, hAPP-J20, PDGF-APPSwInd) — strain of origin (C57BL/6 x DBA/2)F2; located at Zbtb20, Chr16:42728008-43462981 (+), 28.44 cM, cytoband B4; notes: also called line J20; diffuse amyloid beta peptide deposition forms in the dentate gyrus and neocortex at 5 to 7 months of age, amyloid deposition is progressive.
- NCBI Taxonomy database record 10090: Mus musculus (house mouse), species rank.
- Jonas Franz, Katja Schulz, Christine Stadelmann. Immunhistochemistry (Stadelmann Lab - single antibody, AP). protocols.io, v1, 2025-09-11. DOI: 10.17504/protocols.io.3byl4952rgo5/v1
- Sturchler-Pierrat et al. 1997. Two amyloid precursor protein transgenic mouse models with Alzheimer disease-like pathology. DOI:10.1073/pnas.94.24.13287; PMID:9371838.
- Johnson-Wood et al. 1997. Amyloid precursor protein processing and A beta42 deposition in a transgenic mouse model of Alzheimer disease. DOI:10.1073/pnas.94.4.1550; PMID:9037091.
- RIKEN. 2014-04-14. New mouse model could revolutionize research in Alzheimer’s disease. Original laboratory figure for Saito et al., Nature Neuroscience 2014, DOI:10.1038/nn.3697.
- Sarah van Veen; Zsuzsanna Callaerts-Végh. Morris Water Maze: Spatial Learning and Memory Assessment in Mice. protocols.io, version 1, 2026-04-28. DOI:10.17504/protocols.io.5jyl84zk7g2w/v1.
- Pascual-Lucas Maria, Viana da Silva Silvia, Di Scala Marianna et al. Insulin-like growth factor 2 reverses memory and synaptic deficits in APP transgenic mice. 2014. DOI:10.15252/emmm.201404228; PMID:25100745.
- Salas Isabel H., Callaerts-Vegh Zsuzsanna, D’Hooge Rudi et al. Increased Insoluble Amyloid-β Induces Negligible Cognitive Deficits in Old App NL / NL Knock-In Mice. 2018. DOI:10.3233/JAD-180410; PMID:30320577.
- Wang Lu, Guo Lan, Lu Lin et al. Synaptosomal Mitochondrial Dysfunction in 5xFAD Mouse Model of Alzheimer's Disease. 2016. DOI:10.1371/journal.pone.0150441; PMID:26942905.
- Corbett Brian F., You Jason C., Zhang Xiaohong et al. ΔFosB regulates gene expression and cognitive dysfunction in a mouse model of Alzheimer’s disease. 2017. DOI:10.1016/j.celrep.2017.06.040; PMID:28700937.
- Hinrich Anthony J, Jodelka Francine M, Chang Jennifer L et al. Therapeutic correction of ApoER2 splicing in Alzheimer's disease mice using antisense oligonucleotides. 2016. DOI:10.15252/emmm.201505846; PMID:26902204.
- Wang Zhi-Hao, Gong Ke, Liu Xia et al. C/EBPβ regulates delta-secretase expression and mediates pathogenesis in mouse models of Alzheimer’s disease. 2018. DOI:10.1038/s41467-018-04120-z; PMID:29725016.
- Bailey et al. Effects of the C57BL/6 strain background on tauopathy progression in the rTg4510 mouse model. Molecular Neurodegeneration 2014;9:8. DOI:10.1186/1750-1326-9-8; PMID:24428919. Model/MWM applicability; the adopted procedure remains the separate protocols.io source version.
- Bouter et al. N-truncated amyloid beta (Abeta) 4-42 forms stable aggregates and induces acute and long-lasting behavioral deficits. Acta Neuropathologica 2013;126:189–205. DOI:10.1007/s00401-013-1129-2; PMID:23685882. Model/MWM applicability; source-specific assay parameters are not claimed to reproduce this article.
- PMID:40906458. Methods and Materials; Figure7 and APOE4 Aggregated Cognitive Deficits Induced by Blood-Derived Aβ. Humanized APOE4 recipients after marrow transplantation; the phenotype is not attributed to APOE4 genotype alone.
- ARRIVE 2.0 官方规范