除了抑制β剪切酶的功能以外，理论上，由于β-CTF减少，Aβ的表达应该也受到抑制，结果不出所料，28天的大鼠各种Aβ显著降低，值得注意的是，这里的研究还对大鼠进行了雌性区分，结果基本类似。WB对CTF的检测得到的结果也与N端产物类似，这说明A673T突变能抑制Aβ的产生。比较有意思的是在Aβ38的检测中，该Aβ只在雌性小鼠中存在。
图5. A673T突变抑制Aβ生成
Aβ人源化＋swe突变大鼠
反过来，如果是APPswe大鼠，则会有明显的β剪切和Aβ表达的增加，同时由于β剪切的加剧，成熟APP的含量也降低。因此该大鼠模型在APP剪切方面对AD进行了有效的模拟。
总结起来就是保护性的A673T突变会降低β剪切，而swe突变会增加β剪切。前者最终降低Aβ，而后者则增加Aβ。
图6. swe突变增加Aβ
Aβ人源化＋PS1突变大鼠
图1中γ剪切酶由4种蛋白共同组成，其中最重要的组成元素就是早老素蛋白1（Presenlin1,PS1）了。Luciano D’Adamio实验室制作了PS1突变敲入的大鼠。
该大鼠可以表达L435F突变，这与小鼠不同，如果小鼠含有这种PS1上的纯合突变是致死的，无法进行后续的实验。而纯合L435F大鼠虽然也会造成27天时体重的下降以及1月龄时40%的死亡率，但挺过一个月的大鼠活到2月龄基本没有问题，所以L435F纯合大鼠是可以进行实验的。此外438位点的突变是同义突变，对氨基酸序列没有影响。
图7 . PS1纯合突变降低大鼠体重和生存率
有意思的是，大鼠出生4天后就会造成Aβ38、Aβ40和Aβ42的降低，但却会造成Aβ43的增加。同时高分子量Aβ与低分子量Aβ之比也会随着突变的影响而增大，因此这个结果说明PS1-L435F KI降低了γ剪切酶的整体剪切能力，但提升了对Aβ43的剪切。Aβ的毒性不仅与Aβ的丰度有关，也与不同Aβ之间的比值相关，因此这个结论究竟对Aβ的毒性有怎样的影响，还有待于进一步研究；另一方面，由于使用的大鼠刚出生4天，所以随着年龄的增加γ剪切酶的功能会不会发生改变还犹未可知。
图8. PS1的L435F突变增加Aβ43
综上，其实我们已经有了具有AD病理特征的大鼠KI模型，而且随着基因编辑技术在大鼠中的应用愈发成熟，我们也可以将人的更多突变引入到大鼠中，从而模拟人的AD病理表型。目前AD大鼠模型的数量相对而言还很少，但大鼠在AD研究甚至神经生物学研究中的优势让人不得不重新对其重视起来。
不过稍微让人感到遗憾的是，由于上面提到的AD大鼠模型在进行病理实验时年龄还太小（最大的实验年龄也才28天，最小才4天），因此很多分子层面的改变可能需要时间的积累才能发生。此外，神经生物学中最重要的行为表型也需要在一定年龄后进行检测，这将是模型优劣的关键。因此十分期待后续的行为研究能有不错的结果。
由于大鼠相对小鼠更为聪明，行为实验中的分辨率会进一步提高，我们已有的分子和病理层面的改变更容易反应到行为上来。
此外在已经构建了不同基因编辑模型的情况下，如果将这些大鼠进行杂交，也可以获得如Tg小鼠的多基因编辑大鼠，从而有利于我们获得更明显的病理表型。因此大鼠模型的建立，开发和优化将为AD的研究，尤其是药物开发研究提供有力的武器。
参考文献：
1. Tambini M D , D'Adamio L . Knock-in rats with homozygous PSEN1 L435F Alzheimer mutation are viable and show selective γ-secretase activity loss causing low Aβ40/42, high Aβ43[J]. Journal of Biological Chemistry, 2020:jbc.RA120.012542.
2. Tambini M D , Norris K A , D'Adamio L . Opposite changes in APP processing and human Aβ levels in rats carrying either a protective or a pathogenic APP mutation[J]. eLife Sciences, 2020, 9.
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