早期阿尔茨海默病小鼠模型中网格细胞网络受到损伤

早发性家族性阿尔茨海默病(AD)以淀粉样蛋白(Aβ)的积极累积为特征，但在Aβ发病机制的初始阶段，影响神经回路的操作仍未明确。近日，在Nat Commun上发表的一篇题为“Disruption of the grid cell network in a mouse model of early Alzheimer’s disease”的研究性论文具体阐明了早期阿尔茨海默病小鼠模型中网格细胞网络的损伤。

在这研究中，研究人员记录了表达人类淀粉样前体蛋白(APP)突变形式的J20家族AD转基因小鼠模型的海马和内侧内嗅皮质(MEC)的空间调整神经元。在这个模型中，在小鼠3个月大时，可溶性Aβ在整个内嗅皮质和海马体中都出现了升高和相似的水平。在5-7个月大时，海马内可检测到小的Aβ纤维，但这两个区域均未显示大量的Aβ斑块，这表明AD晚期病理。经证实，APP小鼠在6个月大时MEC和海马中表达很少或没有斑块。在3 - 7个月龄，APP小鼠表现出几个淀粉样蛋白相关的过程，统称为“早期Aβ病理”，包括神经炎症，10-20%的神经元丧失，以及贯穿嗅内皮层和海马的突触前末端密度降低。

研究发现，早期Aβ病理以年龄依赖的方式减少网格细胞的空间编码，先于Aβ斑块的广泛表达。在J20转基因的家族性AD小鼠模型中，MEC网格细胞网络的编码损伤，该细胞在海马和内嗅皮质中过表达a β。网格细胞与中间神经元和头向细胞表现出较低的空间周期性、空间稳定性和同步性。相比之下，MEC内的非网格细胞的空间编码，以及海马内的放置细胞，则不受影响。网格细胞缺陷最早出现在a β纤维沉积，与路径整合任务中的空间记忆性能受损相一致。网格细胞损伤与路径整合任务中空间导航性能的恶化相关，因此，网格细胞完整性和路径整合性能都可能是家族性和散发性AD的早期标记物。

图 APP转基因成年小鼠网格细胞空间周期性减少

这些结果表明，广泛的a β介导的内嗅-海马回路损伤导致了内嗅网格细胞网络的早期损伤。（生物谷Bioon.com）

参考文献：Ying, J., Keinath, A.T., Lavoie, R. et al. Disruption of the grid cell network in a mouse model of early Alzheimer’s disease. Nat Commun 13, 886 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-28551-x