PD相关基因编辑动物模型

人类家族性或者散发性PD相关基因的基因编辑动物是另一类值得研究的模型。人们最先想到的是α突触核蛋白转基因小鼠，所以对应基因也被叫做Park1（帕金森相关基因No.1）。家族性PD的Park1三个突变（A30P, A53T和E46K）和该基因的拷贝数异常增加（两倍或三倍）都是PD的罪魁祸首，针对上述PD病因制作的转基因小鼠已经大量应用于实验，一些表达人类突变α-synuclein的小鼠纹状体中多巴胺明显减少，有的品系有类似路易小体前体的包涵体出现，而且还出现了PD症状。不过美中不足的是，几乎所有针对α突触核蛋白的小鼠并没有发生明显的黑质神经元死亡。之所以没有把话说死，是因为有研究发现如果用Pitx3启动子转入α-synuclein，会发生多巴胺神经元渐进性死亡，但这个结果还需要更多的重复进行验证。此外，如果用病毒将突变的α突触核蛋白基因包装好，注射大鼠或者小鼠的脑中进行过表达，也可以造成PD的病理表型。

前文中已经提到的自噬相关LRRK2是晚发性PD相关基因，但是目前单独对这个基因进行操作的动物模型很难得到PD的明显表型。虽然LRRK2敲除小鼠不会产生路易小体，但在一定程度上造成α-synuclein的聚集，有部分品系还能出现运动障碍。遗憾的是，这些模型小鼠能产生路易小体的前体聚合物的没能出现运动障碍，而具有运动障碍的又没有路易小体前体产生。但该小鼠仍然在PD信号通路的研究中发挥了重要作用。

PINK1是另一个晚发AD相关基因，但如果在PINK1敲除小鼠的SNc中过表达突触核蛋白，就会造成该区域的多巴胺神经元大量死亡。另一方面如果直接将PINK1基因直接敲除，会造成纹状体的多巴胺减少，但不会造成多巴胺神经元死亡。E3连接酶PARKIN在小鼠中敲除后，除了部分小鼠有略微的多巴胺表达下降外，没有任何改变。不过最近又有一些不同的声音，经过一些稍微不同的基因编辑方法，有的模型动物的表型出现了一些改进。

DJ-1与早发型PD相关，但大部分经过改造的小鼠无法重现人类中的PD表型，不过在一种C57为背景的DJ-1敲除小鼠中，对它的描述是有明显的早发SNc区多巴胺神经元丢失，这种改变会随着年龄的增加而加剧，并会出现轻微的运动缺陷。如果小鼠的表型能够重复，这个品系也不失为PD研究中值得推广的模型。ATP13A2则是溶酶体相关的ATP酶，目前针对该基因的研究较少，但也是PD研究的潜力股。

虽然PD遗传风险相关的基因编辑小鼠整体的PD症状较轻，但人类PD的发病前相当长的一段时间内也是没有表性的，因此这类模型更像是对PD临床诊断前病患的模拟。因此，这些动物模型对我们的药物临床前研究依旧有着重要的意义。至于为什么这些基因编辑动物症状较轻，个人想法是小鼠因为寿命太短，没有充足的时间积累各种病理改变，因而无法产生人类中较严重的PD症状。

PD相关基因编辑模型[6]

总之，目前PD这个案件虽然已经抓到了不少“犯罪嫌疑人”，但由于缺少决定性的证据，至今仍然没有定案。目前PD动物模型中没有一款能百分之百完全模拟PD病症，但它们各有特点，对于推进PD的治疗和研究至关重要。化学毒性模型有最明显的多巴胺神经元凋亡，但非“自然”因素过强，毒性过大，路易小体产生困难；PD相关基因编辑小鼠内在与人的PD最为接近，也为我们提供了很多基因相互作用的信息，但由于物种的差异造成病理表型和行为表型不明显，而且不同的基因编辑方式和不同的检测方法也让实验结果常常不一致。