随着人口老龄化的加剧，阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）、帕金森病（Parkinson’s disease, PD）、脑卒中等脑疾病的发病率快速增加，给社会带来沉重的负担。解析脑疾病发病机理，研发有效的诊疗手段，亟需有效的动物模型。目前常用的啮齿类等疾病模型只能部分模拟人类脑疾病表型，限制了脑疾病的机理解析与药物研发。非人灵长类具有与人类高度相似的遗传组成、组织结构、生理特征和行为认知功能，是模拟人类脑疾病最理想的模式动物。树鼩的进化地位与灵长类接近，脑结构与功能与灵长类相近，且其体型小、生命周期短、操作成本低，有望在进化解析与实用性等方面作为脑疾病灵长类模型的有力补充。如何高效地构建灵长类与树鼩脑疾病模型，并进行有效的评价与转化，是本项目拟解决的核心技术问题。 本项目拟创新高效的非人灵长类与树鼩转基因技术，制备出AD、PD和缺血性脑卒中等非人灵长类与树鼩模型，并建立分子、细胞、病理学、脑影像与行为学等多层面的表型评价体系，基于模型表型数据与组学图谱，结合依托单位承建的国家非人灵长类实验动物资源库，搭建非人灵长类与树鼩动物脑疾病模型数据库。项目分为3个课题：课题1将建立稳定高效的非人灵长类特定脑区基因编辑方法，优化Cas9表达体系以及提升病毒工具转染神经元的效率，制备APP、PSEN1等AD和SNCA、DJ-1等PD风险基因及其突变的转基因灵长类模型，以及转铁蛋白过表达的脑卒中灵长类模型，并建立适用于灵长类脑疾病模型的评价体系。课题2为树鼩脑疾病模型研制与评价，主要基于树鼩精原干细胞转基因技术体系，开发并优化更高效的树鼩转基因技术，制备AD、PD的转基因树鼩模型；开发适用于树鼩的影像、免疫组织化学、神经电生理、行为学等表型评价方法。课题3为脑疾病模型病理组学图谱分析与数据库创建，主要通过组织与单细胞转录组、蛋白组、代谢组等高通量组学分析，获得特定组织病理学图谱与组学特征谱，并与国家非人灵长类实验动物资源库进行整合，构建一体化数据库，为相关模型的应用与数据共享提供支撑。为更好诠释脑疾病发病机制提供重要支撑，促进模型研究的转化，为诊治提供新思路与新工具。本项目将与依托单位承担的国家非人灵长类实验动物资源库无缝对接，形成资源创制与高效利用的范例，实现我国在非人灵长类和树鼩动物资源与模型构建方面的先进性、引领性，形成核心竞争力与支撑能力。