B6.SOD1-G93A 마우스는 SOD1-G93A 마우스와 유사하지만 순수한 C57BL/6J 배경에서 만성 인간 SOD1 프로모터의 조절 제어하에 G93A 돌연변이가 있는 인간 SOD1을 발현합니다. 이러한 차이로 인해 B6.SOD1-G93A 마우스의 질병 진행이 더 느려집니다. SOD1 유전자의 돌연변이는 가족성 근위축성 측삭 경화증 (ALS 또는 루게릭병)과 관련이 있습니다.
B6.SOD1-G93A 마우스의 가장 중요한 특징은 다음과 같습니다:
- 근육 긴장
- 근육 약화
- 운동 조정 결함
- 신경 염증
- 신경 퇴화
- 오토파지
- 산화 스트레스
B6.SOD1-G93A 마우스의 신경염증을 평가한 결과, 20주령의 B6.SOD1-G93A 마우스의 경추 척수에서 성상세포 마커 GFAP(그림 1A)와 미세아교세포 마커 Iba1(그림 1B)의 면역 반응 영역이 크게 증가한 것으로 나타났습니다. 흉추와 요추 척수에서도 비슷한 차이가 관찰되었습니다(데이터는 표시되지 않음).
그림 1: B6.SOD1-G93A 마우스의 경추 척수 신경 염증. 연령이 일치하는 야생형(WT) 마우스와 비교하여 20주령의 B6.SOD1-G93A 형질전환 마우스의 경추 척수에서 각각 성상세포증과 미세아교세포증을 나타내는 백분율의 GFAP(A) 및 Iba1(B) 면역반응(IR) 면적. 평균 + SEM; n = 그룹당 8; t-검정; ***p<0.001.
B6.SOD1-G93A 마우스의 신경 퇴화를 평가한 결과, 14주령부터 B6.SOD1-G93A 마우스의 혈장에서 신경섬유 경쇄 수준이 현저히 증가한 것으로 나타났습니다(그림 2B). 또한 요추 척수에서 콜린성 신경세포를 표지하는 ChAT의 면역 반응 영역이 현저히 감소하여 신경세포 손실을 나타내는 것을 관찰할 수 있었습니다(그림 2B). 흉부에서도 ChAT 양성 면역 반응 영역의 감소가 관찰되었지만 경추 척수에서는 관찰되지 않았습니다(데이터는 표시되지 않음).
그림 2: B6.SOD1-G93A 생쥐의 신경 퇴화. A: 8주, 14주, 20주령의 B6.SOD1-G93A 형질전환 마우스의 혈장 내 신경섬유 경쇄(NF-L) 수준. Bonferroni의 사후 테스트를 사용한 이원 분산 분석. B: 연령이 일치하는 야생형(WT) 마우스와 비교하여 20주령에 B6.SOD1-G93A 형질전환 마우스의 요추 척수에서 신경세포 손실을 나타내는 ChAT 면역 반응(IR) 면적(백분율). T-테스트. A 및 B: 평균 + SEM; n = 그룹당 8; *p<0.05; ***p<0.001.
B6.SOD1-G93A 생쥐의 근육 결손과 운동 조정 능력을 분석한 결과, 8주령에 처음으로 유의미한 차이가 나타났습니다(그림 3). 자발적으로 근육 긴장을 유지하는 능력을 베르첼리 점수 시스템으로 측정한 결과, 14주령의 B6.SOD1-G93A 생쥐에서 처음으로 유의미한 차이가 나타났습니다(그림 3A). 악력 테스트를 통해 근력 약화를 평가한 결과, 8주령에 이미 B6.SOD1-G93A 마우스에서 상당한 근력 결핍이 확인되었습니다(그림 3B). 근전도 변화의 지표로 복합 근육 활동 전위(CMAP)를 평가한 결과, B6.SOD1-G93A 마우스에서 매우 초기 결손이 나타났습니다(그림 3C). 분석 대상 동물 중 가장 어린 동물은 생후 8주였지만, 연구 결과에 따르면 악력과 CMAP의 변화는 더 일찍 시작될 수 있습니다.
그림 3: B6.SOD1-G93A 마우스의 근육 결손 및 근전도 변화. 자발적으로 근육 긴장을 유지하는 능력을 나타내는 베르첼리 점수(A), 근육 약화를 나타내는 악력 테스트(B), 복합근 활동 전위(CMAP, C)의 진폭을 8주, 14주, 20주령에 B6.SOD1-G93A 마우스를 연령에 맞는 야생형(WT) 마우스와 비교한 근전도 측정 결과입니다. Bonferroni 사후 검증을 사용한 이원 분산 분석; n = 16/그룹; 평균 ± SEM; ***p<0.001.
따라서 전형적인 루게릭병 증상을 보이는 B6.SOD1-G93A 마우스는 이 치명적인 신경 퇴행성 질환에 대한 전임상 연구에 유용한 모델입니다. B6.SOD1-G93A 마우스의 표현형 발병은 기존 SOD1-G93A 마우스 모델과 비슷하지만 질병 진행이 더 느리기 때문에 약리학적 개입을 위한 치료 기간이 더 길어지는 것으로 보입니다.
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