《动物模型构建与行为学评估》电子版pdf，网盘发货
《动物模型构建与行为学评估》V1.0共计约540页， 主要围绕生物医学领域中动物实验的核心方法，详细介绍了如何通过构建动物模型来研究疾病机理，并且使用行为学评估手段验证这些模型的有效性。书中的内容适用于研究人员在进行神经科学、药理学、生物医学等领域的实验时，理解和运用动物模型这一重要工具。
2025年1月13日，重庆医科大学附属第一医院神经外科孙晓川教授团队在Journal of Neuroinflammation发表“TREM2 affects DAM-like cell transformation in the acute phase of TBI in mice by regulating microglial glycolysis”，揭示了TREM2通过调节小胶质细胞的糖酵解，影响小鼠创伤性脑损伤急性期的DAM样小胶质细胞转化。
创伤性脑损伤（TBI）具有高死亡率和高致残率的特点。疾病相关小胶质细胞DAM（DAM是一种独特的TREM2依赖亚型，表达CD11c）其在TBI急性期的存在情况与功能仍不明确。尽管糖酵解对小胶质细胞分化很重要，但其在TBI急性期DAM转化过程中的调节作用仍不清楚。在本研究中，作者探究了小鼠TBI急性期DAM的功能，以及其转化与糖酵解之间的关系。在本研究中，采用控制性皮质撞击模型，在成年雄性野生型C57BL/6小鼠和成年雄性TREM2基因敲除小鼠中诱导TBI。运用多种技术评估DAM细胞在TBI中的作用以及糖酵解对DAM的影响。在小鼠TBI急性期观察到了DAM，其转化依赖于TREM2的表达。TREM2基因敲除损害了TBI小鼠的神经功能恢复，部分原因可能是类DAM在清除碎片以及分泌血管内皮生长因子a（VEGFa）和脑源性神经营养因子（BDNF）中的作用。此外，DAM表现出显著增强的糖酵解活性。小胶质细胞中糖酵解的增强，在一定程度上促成了小鼠TBI急性期DAM的转化。
图一 小鼠创伤性脑损伤急性期疾病相关小胶质细胞样细胞的形成
典型的疾病相关小胶质细胞样细胞表达诸如Cst7、Lpl、Cd9、Timp2和M-Csf等基因，并且这些DAM标志性基因已在缺血性中风、脊髓损伤和阿尔茨海默病的小鼠模型中得到验证。为提高特定时间点结果的可靠性和可比性，采用了样本合并策略，有效降低随机变异性的影响。具体做法是在每个时间点将3到5只小鼠的损伤半球合并为一个样本。然后，作者使用CD11b磁珠对小胶质细胞悬液进行分选和收集，以用于RT-qPCR分析。通过流式细胞术对CD45 + CD11b +表达的分析表明，小胶质细胞纯度超过95%。随后，重点研究了创伤性脑损伤不同阶段（包括伤后第1、2、3、7、21和30天）DAM标志性基因表达的变化。结果显示，伤后3天开始，DAM标记基因表达显著上调。免疫染色结果证实，在伤后3天的小鼠大脑皮质切片中，M-CSF +或TIMP2 +小胶质细胞增多，表明在皮质损伤部位周围的小胶质细胞中，M-CSF或TIMP2的表达显著增加，而在假手术组脑组织的小胶质细胞中表达极少。此外，对小胶质细胞的形态学分析表明，TBI后最大分支显著缩短，胞体面积显著增加，这表明TBI后损伤部位周围的小胶质细胞被激活。
图二 在TBI模型小鼠中，TREM2基因敲除会损害其神经功能恢复
接下来，作者探究了TREM2对TBI后神经功能恢复的影响。在TBI后第3天，与野生型TBI小鼠相比，TREM2基因敲除（TREM2−/−）的TBI小鼠神经功能缺损评分（NSS）显著更高，握力评分和转棒潜伏期则更低。随后，对TBI后接受早期行为学测试的小鼠进行了神经病理学检测。结果显示，与假手术组相比，TBI组存在更严重的血脑屏障损伤、脑水肿以及神经元凋亡。此外，与WT TBI小鼠相比，TREM2基因敲除的TBI小鼠神经病理学表现更为严重。接下来，使用另外四组小鼠探究TBI后的慢性神经功能。在TBI后第13天，进行了横梁行走测试以评估运动功能恢复情况。作者发现，WT TBI小鼠和TREM2−/− TBI模型小鼠在穿过横梁的潜伏期上没有显著差异。
然而，TREM2−/− TBI模型小鼠的失足次数增加。为评估TREM2基因敲除对TBI模型小鼠学习和记忆能力恢复的影响，在TBI后第15-20天进行了Morris水迷宫实验。与假手术组相比，TBI组在训练第3-5天的学习试验中逃避潜伏期延长。与WT TBI模型小鼠相比，TREM2−/− TBI小鼠在训练第3-5天的逃避潜伏期更长，这表明TREM2基因敲除的TBI小鼠学习能力恢复较差。在正确目标象限停留的时间以及平台移除后穿越平台的次数反映了小鼠的记忆能力。与假手术组相比，TBI组在目标象限停留的时间更短，穿越平台的次数更少。与WT TBI模型小鼠相比，TREM2−/− TBI模型小鼠在目标象限停留的时间更短，穿越平台的次数更少。此外，在记忆阶段，四组小鼠的游泳速度没有统计学差异。与假手术组相比，TBI组在中心区域停留的时间显著减少，在周边区域停留和静止的时间更多，这表明TBI后小鼠出现类似焦虑的行为。此外，与WT TBI小鼠相比，TREM2−/− TBI小鼠表现出更严重的类似焦虑行为。另外，在旷场实验（OFT）中，四组小鼠的总移动距离和平均速度没有显著差异。最后，作者进行了脑损伤面积分析，发现TREM2基因敲除阻碍了损伤组织的修复。这些行为学和神经病理学研究结果共同表明，TREM2在TBI后的功能恢复中起着关键作用，并且可能与DAM的形成密切相关。
图三 TBI模型小鼠伤后3天，DAM中的糖酵解作用增强
鉴于糖酵解在小胶质细胞表型转化中具有重要作用，作者旨在阐明小鼠创伤性脑损伤急性期DAM的葡萄糖代谢状态。数据显示，与假手术组的小胶质细胞相比，TBI组DAM细胞中PKM2的表达显著上调。通过尾静脉向小鼠静脉注射2-NBDG，随后获取脑组织进行后续免疫荧光染色。研究发现，与假手术组的小胶质细胞相比，TBI组伤后3天的类DAM细胞中2-NBDG积累明显更多，这表明DAM的葡萄糖摄取增加，糖酵解活性增强。为了在体内进一步验证这些结果，研究了伤后3天从小鼠体内分离出的DAM中的糖酵解情况。利用单细胞解离技术，结合包被有抗CD11c抗体的磁珠，作者分离出活性类DAM细胞（CD11c +）进行体外培养，以便随后研究这些细胞的特性和功能。通过动态测量细胞外酸化速率，评估了伤后3天小鼠大脑中DAM的糖酵解及糖酵解能力。与假手术组的小胶质细胞相比，DAM的糖酵解及糖酵解能力均显著增强。此外，利用磁珠分离并培养小胶质细胞和DAM，然后用2-NBDG处理。研究结果显示，与假手术组小胶质细胞相比，DAM的荧光强度显著增加，与体内实验结果一致。与假手术组的小胶质细胞相比，DAM中葡萄糖转运蛋白1和5（GLUT1和GLUT5）的转录水平显著更高。此外， TBI组伤后3天的DAM葡萄糖消耗量增加约40-60%，乳酸生成量增加30-50%。这些研究结果共同强调了小鼠TBI急性期DAM中增强的糖酵解作用。
研究表明TREM2通过调节小胶质细胞糖酵解影响小鼠TBI急性期DAM转化，在TBI后功能恢复中起关键作用。研究结果为干预创伤性脑损伤提供了一种新的潜在途径。
https://doi.org/10.1186/s12974-025-03337-2
扫码光顾脑声小店，实验少走弯路
