ゴーシェ病（GD）の病態生理を研究し、治療戦略を開発するためには、信頼性の高いin vitroモデルが不可欠である。GDに特徴的な特定のリソソーム酵素の欠損による脂質の病的蓄積は、GD患者由来のヒト線維芽細胞（HF）とGDマウスモデル4L/PS-NAのマウス胚性線維芽細胞（MEF）で評価することができる。 これらのin vitroモデルは、初期段階のスクリーニング、化合物のプロファイリング、メカニズム研究に適しています。リード化合物の最適化と前臨床試験をサポートするために、in vitroでの知見をin vivoの4L/PS-NAマウスモデルに移植することが可能であり、バイオマーカーのレベル、組織病理学、組織脂質の蓄積などの確立された測定値を用いて治療効果を評価することができる。 すべてのヒトおよびマウス線維芽細胞株のグルコセレブロシダーゼ（GCase）活性は、健常ヒト線維芽細胞に比べて有意に低下している（図1A）。GD関連基質レベルは、GD患者由来のタイプ1ヒト線維芽細胞で最も高いが（図1B-D）、コンデュリトールβエポキシド（CBE）処理した健常ヒト線維芽細胞および4L/PS-NAマウスのMEFもまた、選択した基質のレベルが有意に増加している（図1B-D）。 図1. 異なるGD患者由来の線維芽細胞、CBEで処理した健常対照細胞、および4L/PS-NAマウスのマウス胚線維芽細胞（MEF）において、GCase活性が有意に低下し、基質蓄積量が増加した。 A:健常対照ヒト線維芽細胞（HF）±CBE、GD患者由来線維芽細胞および4L/PS-NA MEFにおけるGCase活性を、4-MUGベースの活性アッセイを用いて評価した。B-D：上記細胞株の細胞ペレット中のGD関連基質レベルをHPLC-MS/MSで評価。GDタイプI細胞で蓄積した基質のレベルが最も高い。データは相対蛍光単位(RFU; A)またはµgタンパク質あたりのpg脂質で示す。平均値＋SEM（各群n=6反復）。一元配置分散分析（One-way ANOVA）とボンフェローニ・ポストホック検定：*p<0.05; **p<0.01, ***p<0.001。 リソソームを可視化するためにヒトおよびマウスの線維芽細胞をLysoTracker™で染色したところ、GD患者由来の1型ヒト線維芽細胞（図2B、E）および4L/PS-NAマウスのMEF（図2D、E）では、健常ヒト線維芽細胞と比較して有意に強い染色が認められた。 図2. 異なるGD患者由来の線維芽細胞株、4L/PS-NA MEFおよび健常対照細胞における、LysoTracker™を用いたリソソーム染色の代表的な画像、およびそれぞれのシグナルの評価。A-D :GDおよびMEF-4L/PS-NA細胞株では、健常対照と比較してリソソームが拡大し、強く染色されている。GDタイプ1細胞で最も強い染色（B、スケールバー400μM）。E: データは、LysoTracker™画像の健常対照に対して正規化したIntegrated Intensity Object Average / Phase Area Confluenceで示す。平均値＋SEM（各群n=6反復）。一元配置分散分析、Bonferronipost hoctest ***p<0.001。 これらの結果は、線維芽細胞をベースとしたモデルの有用性を支持すると同時に、in vitroモデルの移植性を強調し、ゴーシェ病の病態生理を包括的に理解するためにin vivoモデルを改良する可能性を強調している。 4L/PS-NAマウスの線維芽細胞の他に、GBA D409Vなどの様々なGBA変異を持つゴーシェ病モデルマウスや、ニーマン・ピック病や ポンペ病などの他のライソゾーム貯蔵病モデルマウスのMEFも用いることができる。 したがって、GD患者由来のヒト線維芽細胞と4L/PS-NAマウス由来のMEFは、in vitroゴーシェ病研究のための貴重なモデルであり、in vitroから in vivo研究へのシームレスな移行を可能にする。 線維芽細胞のin vitro試験を開始するには、今すぐご連絡ください ！
加齢と長寿に関する研究は、人間の健康と寿命を延ばす探求においてますます重要な分野となっているため、Scantox ニューロ社は、in vitroおよびin vivoでの加齢研究と、それに続く生化学的および組織学的組織分析を可能にするサービス・ポートフォリオを増やしている。 老化とは、生物における進行性の生理学的変化を指し、時間の経過とともに生物学的機能が低下し、ストレスや病気に対する脆弱性が増大する。老化は、生物の成体期を通じて起こる広範なプロセスである。細胞の老化はしばしば老化と呼ばれる。 加齢はほとんどの神経変性疾患の主な危険因子であるが、それ自体が認知能力や運動能力の低下につながることも多い。これらの障害を生体内でモデル化するために、老化した野生型マウスに次いで、SAMP8マウスがこの分野にとって大きなチャンスとなる。これらの老化促進マウスは、生後4ヶ月という早い段階で、文脈恐怖条件付けテストやワイヤーぶら下がりテストにおける学習障害や運動障害によって、老化に関連した機能低下を示す（図1）。 図1：SAMP8マウスにおける認知機能と運動機能の低下。SAMP8マウスは生後4ヶ月の時点で、文脈的恐怖条件付けテスト（A）における学習障害と、ワイヤーぶら下がりテスト（B）における運動障害を評価した。A：フットショックを受けてから5分間の平均固まる時間。B：ワイヤー掛け時間（秒）。切断時間は300秒。結果は正常老化対照として同年齢のSAMR1マウスと比較した。平均値＋SEM、各群n＝12、不対t検定、*p<0.05; ***p<0.001。 組織学的には、以下のような加齢に関連した病態を評価することができる： 老化マーカーとしてのリポフスチン粒 プルシアンブルー染色による脳の微小出血（図2A） ゴルジ・コックス銀含浸によるスパイン密度（図2B） ダブルコルチンとBrdU染色による神経新生（図2C） …そして、さらに多くのものがすでに利用可能であるか、または確立することができる 図2：微小出血、棘、神経新生の代表的な画像。 A:プルシアンブルー染色で解析した大脳皮質と脳梁の灰白質と白質それぞれの血管漏出。B：歯状回と海馬CA1領域におけるスパイン染色。棘密度は評価者に依存しない方法で測定できる。C：ダブルコルチン陽性ニューロンの標識とBrdU陽性核の染色による海馬歯状回の神経新生。 SAMP8マウスの老化に関連した生化学的測定値としては、以下のようなものがあるが、これらに限定されるものではない： ミトコンドリアマーカーとしてのTOMM20（図3、A） オートファジーのマーカーとしてのp62（図3, B） 老化マーカーとしてのp53 これらの表示に加えて、エージングモデルの評価も可能だ： オートファジーと老化のマーカーとしてのβ-ガラクトシダーゼ活性 老化のマーカーとしてのテロメア長とテロメラーゼ活性 図3：マウスの線条体組織におけるTOMM20とp62の自動ウェスタンブロッティングWESの代表的なレーン図。 2つの異なるマウス群（X群とY群）の線条体組織におけるTOMM20とp62の発現レベルの違い。各群について、3匹のマウスの組織を分析した。STDは標準。 2025年1月のScience Newsで紹介した加齢のin vitroモデルとしての脳オルガノイドに加え、Scantox Neuroはin vivoでの 加齢と老化のモデル化においても豊富な経験を有している。組織は、様々な組織学的および生化学的方法により、老化および老化関連バイオマーカーを評価することができる。 加齢と老化の研究を始めるには、今すぐご連絡ください ！
B6.SOD1-G93A transgenic mice are a highly translational model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) as they display common disease characteristics. Mice exhibit a slightly delayed progression of the ALS phenotype compared to the commonly used SOD1(*G93A)1Gur mice. B6.SOD1-G93A mice are bred on a congenic C57BL/6 background while SOD1(*G93A)1Gur mice are bred on a mixed C57BL/6xSJL background. … Read more
Brain organoids, self-organized three-dimensional aggregates derived from human induced pluripotent stem cells (iPSC), have emerged as a novel and translational model for studying human brain development and developmental diseases. Brain organoids recapitulate key aspects of human brain structure, including representative cell populations and a complex 3D architecture (Figure 1). Utilizing this complex tool to also … Read more
Looking for something to read for the holidays? In 2024, Scantox Neuro developed various new in vitro and in vivo models and methods, and existing ones were constantly improved. Our currently ongoing and planned R&D projects are now presented in the new R&D corner. The results of Scantox Neuro’s steady R&D efforts lead to 3 … Read more
Accumulation of phosphorylated tau (ptau) protein is a characteristic of tauopathies and many other neurodegenerative diseases. Hyperphosphorylated tau was shown to dissociate from microtubuli, resulting in the breakdown of the axonal flow, and thus impairing neuronal viability and function. Since tau presents a promising drug target, an inducible model of tau phosphorylation provides a quick … Read more
In recent years, gene and cell therapies have revolutionized treatment options for previously incurable diseases. Their thorough testing in preclinical studies using cells, tissues and animals is crucial before they reach the clinics to assess therapeutic effects and potential adverse side effects. Preclinical studies are key to demonstrating efficacy, ensuring successful translation to patients and … Read more
Longitudinal, and thus repeated sampling of cerebrospinal fluid (CSF) from a single animal, combined with repeated measurements of biomarkers, offers a highly translational approach for analyzing progressive pathological changes while minimizing the number of needed animals. The CSF composition reflects biological changes inside the central nervous system and can thus be used to observe pathological … Read more
神経炎症は、中枢神経系に影響を及ぼす神経変性疾患やその他の疾患との闘いにおいて、成長しつつある研究分野である。 我々はすでに、4L/PS-NAマウスが内臓器官や皮質脳領域で強い炎症を示すことを明らかにしている（Schiffer et al.） 4L/PS-NAマウスの小脳は高度に障害された形態を示すことから（Schiffer et al. その結果、18週齢の4L/PS-NAマウスの小脳では、アストロサイトーシスとミクログリオーシスが、それぞれGFAP抗体とIBA1抗体で標識した場合に強く増加していることが示された。 図1. 4L/PS-NAマウスの小脳におけるアストロサイトーシスと活性化ミクログリアの定量化。 4L/PS-NAマウスの小脳について、18週齢におけるアストロサイトーシス（GFAP；A）と活性化ミクログリア（IBA1；B）の免疫反応面積（IR）のパーセントを対照同腹子と比較して解析した。 非対T検定。 各群n = 5。 平均値＋SEM。 ***p<0.001。C：18週齢の4L/PS-NAマウスおよびコントロールマウスにおける小脳のGFAP、IBA1およびDAPI標識の代表的画像。4L/PS-NAマウスモデルでの研究をご希望の方は、今すぐお問い合わせください！
様々な組換えヒトα-シヌクレイン（α-syn）フィブリルの毒性および大脳皮質初代ニューロンへの播種特性をin vitroで評価した。 その結果、単量体ヒトα-synは細胞生存率に影響を及ぼさないが、予め形成された野生型およびA53Tヒトα-syn線維は初代皮質ニューロンに対して毒性作用を有することが示された。 この毒性作用は、オリゴマーアイソフォームによって上回った（図1A）。 試験したアイソタイプのうち、A53T α-syn線維のみが大脳皮質ニューロンへの播種性を示した（図1B）。図1.マウス初代神経細胞におけるα-synプレフォームドフィブリルのin vitro評価。毒性 (A)と播種 (B)マウス初代大脳皮質ニューロンに対する様々な組換えヒトα-syn種（Stressmarq）の特性。 (A）α-syn種で処理し、MTTアッセイで細胞生存率を評価した神経細胞。 (B）α-syn種で処理し、マウスα-synについて免疫細胞化学的に分析したニューロン。 平均値＋SD。 Bonferroni post hoc testを伴う一元配置分散分析（対ビヒクルコントロール：VC）。 ** p<0.01、*** p<0.001。 図2. 異なる組換えヒトα-syn種（Stressmarq）を播種した後の内因性マウスα-syn蓄積の代表的画像. Neurons were treated with (A) monomeric and (B) A53T preformed fibrils and after incubation immunocytochemically stained for murine α-syn. Nuclear stain DAPI = blue; murine α-syn = red; scale bar 100 µM. A53T変異を有するα-シヌクレイン発現マウスin vivoモデル … Read more
神経炎症は、中枢神経系に影響を及ぼす神経変性疾患やその他の疾患との闘いにおいて、成長しつつある研究分野である。 我々は以前、NPC1-/-マウスが強い炎症を示すことを示した（Santiago-Mujica et al.） NPC1-/-マウスの脳における炎症をさらに解明するために、今回、視床におけるCD45解析を評価した (A）と黒質 (B). その結果、8週齢のNPC1-/-マウスの視床と黒質では、野生型対照動物に比べてCD45免疫反応領域が強く増加していることがわかった。 詳細な解析から、CD45標識細胞の密度とこれらの細胞のサイズが非常に増加していることが明らかになった（データは示していない）。 図1. NPC1-/-マウスの視床および黒質におけるCD45陽性マクロファージの定量化。 8週齢のNPC1-/-マウスの視床（A）と黒質（B）で、免疫系のCD45陽性細胞を調べた。 免疫反応面積(IR)を対照同腹子と比較したパーセントで示す。 対応のないt検定。 各群n = 8。 平均値＋SEM。 ***p<0.001。C: 8週齢のNPC1-/-マウスおよびコントロールマウスの矢状断脳切片のCD45（緑）およびDAPI（青）標識の代表的画像。NPC1-/-マウスモデルでの研究をご希望の方は、今すぐお問い合わせください！
SCANTOXはマウス組織における脳アミロイド血管症（CAA）の可視化と定量化のパートナーです。 ここでは、APPSLおよび5xFADトランスジェニック動物におけるCAAを、大脳皮質と海馬における6E10とコラーゲンIV標識の重なりを測定することによって評価した。 APPSLマウスでは、6ヶ月から12ヶ月の間、CAAのシグナルが最も強く漸増した。 5xFADマウスでは、CAAの総シグナルは6ヵ月齢ですでに高く、それ以降の年齢群ではシグナルの増加は弱かった。 これらのデータは、両モデルマウスがアルツハイマー病の認知機能障害の独立した危険因子である、進行性で強固な血管性CAA病態を示すことを示唆している。 A. B. 図1：APPSLマウスと5xFADマウスの異なる脳領域におけるCAAの年齢経過に伴う進行。 A: コラーゲンIV標識との重なりで測定した大脳皮質と海馬におけるCAAの経時的増加。12ヵ月齢のトランスジェニック動物を基準として免疫反応性（IR）シグナルの総和で表した。 二元配置分散分析（Bonferroniのpost hoc検定付き）、各群n=6、雌のみ。 *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001。 ntg：非トランスジェニック動物。B: APPSLマウスにおけるコラーゲンIV（赤）陽性血管（髄膜下動脈）上の6E10標識（緑）によるアミロイドの経時的変化を、非トランスジェニック同腹動物（ntg）と比較した代表的画像。 核はDAPI（青）で標識されている。アルツハイマー病研究組織のCAA分析については、今すぐお問い合わせください！