寻找更好的动脉粥样硬化模型—B6J-Apoe KO小鼠
本期和大家见面的是动脉粥样硬化模型——B6J-Apoe KO小鼠。动脉粥样硬化是一种慢性免疫代谢炎症性疾病,小鼠成为研究动脉粥样硬化的主要动物模型是从1990年代开始,目前常用的动脉粥样硬化小鼠模型为Apoe敲除(约占研究70%)和Ldlr敲除(约占27%)。
疾病的关键靶点APOE 载脂蛋白E(Apolipoprotein E, APOE)基因编码的脂质颗粒相关多态性载体蛋白是血浆脂蛋白的核心成分,参与脂蛋白的产生、转运和清除。ApoE蛋白与乳糜微粒、乳糜微粒残留物、高密度脂蛋白(HDL)、极低密度脂蛋白(VLDL)和中等密度脂蛋白(IDL)等相关,尤其显示出与高密度脂蛋白(HDL)的优先结合[1]。 ApoE是体内最重要的脂质转运蛋白,对脂质代谢影响极大。它与低密度脂蛋白受体(LDLR)的相互作用对于富含甘油三酯的脂蛋白的正常加工(分解代谢)至关重要[2]。在外周组织中,ApoE蛋白主要由肝脏和巨噬细胞产生,并介导胆固醇代谢;在中枢神经系统中,则主要由星形胶质细胞产生,是大脑中主要的胆固醇载体,是胆固醇从星形胶质细胞运输到神经元所必需的[1-4]。此外,ApoE蛋白通过与活化的C1q形成复合物,成为经典补体途径的检查点抑制剂靶点[5]。 APOE基因的多态性与阿尔茨海默病和脂质堆积、高脂血症、动脉粥样硬化和高胆固醇血症等多种心血管疾病及风险有关。
Apoe基因敲除模型构建 本品系B6J-Apoe KO(产品编号:C001507)为ApoE蛋白缺失小鼠模型,利用基因编辑技术敲除人APOE基因在小鼠体内的同源基因Apoe。该小鼠体内ApoE蛋白合成受阻,导致胆固醇水平升高,并自发形成动脉粥样硬化,使用高脂饮食(HFD)喂养的小鼠胆固醇水平升高程度进一步加剧。 纯合的B6J-Apoe KO小鼠可存活,正常饮食可自发形成动脉粥样硬化斑块,症状较轻;而高脂饲料饲喂诱导的主动脉粥样硬化加剧,症状更重。该模型可用于高胆固醇血症、动脉粥样硬化和阿尔茨海默病等疾病领域的研究。
B6J-Apoe KO模型验证数据 (1)生长曲线 B6J-Apoe KO小鼠和野生型(WT)小鼠在正常饮食和高脂饮食(HFD)*条件下的体重变化曲线 结果显示,B6J-Apoe KO小鼠在正常饮食和高脂饮食条件下生长情况大致相同。高脂喂养的野生型小鼠体重有所上升,内部检测数据显示在20周后,野生型小鼠心脏主动脉弓和主动脉血管均正常,无动脉粥样硬块产生。 (2)雄性小鼠血脂生化指标 雄性B6J-Apoe KO小鼠和野生型(WT)小鼠在正常饮食和高脂饮食(HFD)条件下的血脂生化指标 数据显示在正常饮食条件下,与野生型小鼠相比,雄性B6J-Apoe KO小鼠体内甘油三酯(TRIG)、胆固醇(CHOL)和低密度脂蛋白(LDL-C)水平有不同程度升高。高脂饮食进一步提升雄性B6J-Apoe KO小鼠体内以上指标的水平。而雄性B6J-Apoe KO小鼠和野生型(WT)小鼠体内的高密度脂蛋白(HDL-C)水平没有明显差异。 (3)雌性小鼠血脂生化指标 雌性B6J-Apoe KO小鼠和野生型(WT)小鼠在正常饮食和高脂饮食(HFD)条件下的血脂生化指标 在正常饮食条件下,与野生型小鼠相比,雌性B6J-Apoe KO小鼠的胆固醇(CHOL)和低密度脂蛋白(LDL-C)水平显著升高。高脂饮食会进一步提升雌性B6J-Apoe KO小鼠体内胆固醇(CHOL)和低密度脂蛋白(LDL-C)水平。而雌性B6J-Apoe KO小鼠和野生型(WT)小鼠体内的高密度脂蛋白(HDL-C)和甘油三酯(TRIG)水平没有明显差异。 (4)雄性B6J-Apoe KO小鼠主动脉病理 雄性B6J-Apoe KO小鼠在正常饮食(ND)和高脂饮食(HFD)条件下的主动脉粥样硬化斑块检测 雄性B6J-Apoe KO小鼠在正常饮食10周后可自发形成动脉粥样硬化斑块,症状较轻。在高脂饲料饲喂诱导后,主动脉粥样硬化加剧,在喂养第12周后表现越发明显,第14周症状持续加重并在第16周达中晚期病理表型。 (5)雌性B6J-Apoe KO小鼠主动脉病理 雌性B6J-Apoe KO小鼠在正常饮食(ND)和高脂饮食(HFD)条件下的主动脉粥样硬化斑块检测 雌性B6J-Apoe KO小鼠在正常饮食12周后可自发形成动脉粥样硬化斑块,其症状较轻。在高脂饲料饲喂诱导后,其主动脉粥样硬化加剧,在喂养第14周后表现越发明显并在第16周时持续加重。
代谢和心血管疾病模型推荐 前面提到,目前动脉粥样硬化模型以Apoe和Ldlr敲除为主,除B6J-Apoe KO外,赛业生物还构建了Ldlr KO (em)小鼠用于动脉粥样硬化及高胆固醇血症等疾病研究。同时,我们还可提供B6-ob/ob(Lep KO)、Uox-KO (Prolonged)、Atp7b KO、Foxj1 KO等多类型代谢相关基因编辑模型,助力新药研发。 参考文献: [1]Huang Y, Mahley RW. Apolipoprotein E: structure and function in lipid metabolism, neurobiology, and Alzheimer's diseases. Neurobiol Dis. 2014 Dec;72 Pt A:3-12. [2]Mahley RW, Weisgraber KH, Huang Y. Apolipoprotein E: structure determines function, from atherosclerosis to Alzheimer's disease to AIDS. J Lipid Res. 2009 Apr;50 Suppl(Suppl):S183-8.
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