随着人民生活水平的提高和饮食习惯的改变,动脉粥样硬化引发的脑中风和冠状动脉疾病已成为世界范围内的主要死亡原因。脂质代谢失调是动脉粥样硬化的重要成因,而E型载脂蛋白质(ApoE)在胆固醇代谢中起关键作用。虽然ApoE突变小鼠模型在揭示动脉粥样硬化的分子机制方面起着重要作用,但由于小鼠和人类在解剖结构、动脉大小、脂质分布、代谢和免疫系统等方面的差异,小鼠研究的临床转化具有很大局限性,因此具有动脉粥样硬化表型的大动物模型,是进一步阐明动脉粥样硬化机制、筛选药物靶点甚至开发血管腔内手术的全新、有效工具。犬在解剖学、生理学和新陈代谢等多方面比小鼠更接近人类,与人类长期共同生活,具有相似的饮食结构,因此有可能是研究心脑血管疾病的理想大动物模型。
近日,首都医科大学副校长吉训明团队与北京希诺谷生物科技公司,通力合作于Aging and Disease发表了题为“Single-Cell RNA-Seq Reveals a Population of Smooth Muscle Cells Responsible for Atherogenesis”的研究论文。通过ApoE 基因编辑犬这一可靠的大动物模型,利用蛋白质测序、bulk测序(Bulk RNA-seq)结合单细胞转录组测序(ScRNA-seq)的方法,描绘了动脉粥样硬化好发部位的血管转录组谱和细胞图谱,展示了动脉粥样硬化斑块好发部位与对照部位的异质性。通过单细胞测序分析临床患者与ApoE 基因编辑犬斑块成分,明确描述了促进动脉粥样硬化发生发展的主要细胞类型——TNC阳性的血管平滑肌细胞亚群(TNC+SMC)。该研究的发表,证实ApoE基因编辑犬为动脉粥样硬化疾病机制的研究、开发可靠的风险因子标志物以及临床用药有效性检测提供动物模型保障,可极大的提高相关研究的临床转化效率。
TNC阳性的血管平滑肌细胞亚群在动脉粥样硬化好发部位具有重要作用
NC+ SMC亚群参与动脉粥样硬化患者颈动脉斑块的形成
北京航空航天大学石小峰博士、朱尚明博士为该论文共同第一作者,北京希诺谷技术团队为参与作者,首都医科大学副校长吉训明教授与北京航空航天大学张永彪副研究员、王晓刚研究员为共同通讯作者。本研究所使用的ApoE基因编辑犬均由北京希诺谷生物科技有限公司提供。
编者按
ApoE基因编辑犬,由北京希诺谷生物科技有限公司自主研发,与中国科学院遗传与发育生物学研究所张永清研究组,首都医科大学副校长吉训明教授团队,西安交大医学院刘恩岐教授团队等通力合作,利用磁共振成像,超声波诊断,多组学和免疫化学分析等多学科交叉方法揭示ApoE基因敲除家犬表现广泛而严重的动脉粥样硬化斑块,动脉狭窄和闭塞,血栓形成,最后导致脑中风和坏疽,很好地重现了动脉粥样硬化病人的病理和临床表现。更多ApoE基因编辑犬表型研究发表于Science China Life Sciences,题为“Dogs lacking Apolipoprotein E show advanced atherosclerosis leading to apparent clinical complications”[点击该链接了解详情]。