代謝及心血管疾病模型
機(jī)體代謝紊亂會(huì)引起代謝物質(zhì)在體內(nèi)不正常的堆積或缺乏，從而導(dǎo)致一系列與代謝相關(guān)疾病的發(fā)生，嚴(yán)重威脅人類健康。集萃藥康自主研發(fā)一系列代謝疾病模型，如肥胖、糖尿病、高脂血癥、代謝功能障礙相關(guān)脂肪性肝病、痛風(fēng)/高尿酸血癥、骨質(zhì)疏松癥等，用于致病機(jī)制研究及相關(guān)治療藥物開發(fā)。
動(dòng)脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是一種慢性進(jìn)行性血管疾病，以動(dòng)脈管壁增厚變硬、失去彈性和管腔縮小為特征，是導(dǎo)致心腦血管疾病的主要病理基礎(chǔ)。目前載脂蛋白 E 基因敲除（ApoE -/-）小鼠和低密度脂蛋白受體基因敲除（LDLR -/-）小鼠是最常用的動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)物模型，集萃藥康能夠提供這2種經(jīng)典動(dòng)脈粥樣硬化模型小鼠及經(jīng)驗(yàn)豐富的藥效服務(wù)。此外，集萃藥康也實(shí)現(xiàn)了通過AAV注射PCSK9結(jié)合西方飲食喂養(yǎng)的方式在不同基因型小鼠（免疫靶點(diǎn)人源化小鼠）上迅速構(gòu)建動(dòng)脈粥樣硬化模型。
相關(guān)小鼠模型
AAV-hPCSK9 + 西方飲食誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化
模型介紹
動(dòng)脈粥樣硬化（AS）是一種慢性炎癥性疾病，也是心血管疾?。ㄈ绻谛牟?、中風(fēng)等）的主要病理基礎(chǔ)，嚴(yán)重威脅人類健康。前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素 9 型（PCSK9）是一種與脂質(zhì)代謝密切相關(guān)的蛋白質(zhì)。PCSK9 通過與低密度脂蛋白受體（LDLR）結(jié)合，促進(jìn) LDLR 的內(nèi)吞和降解，從而減少細(xì)胞表面 LDLR 的數(shù)量，升高血液中低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平。研究表明，PCSK9 基因的異常表達(dá)與高膽固醇血癥和動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。通過構(gòu)建攜帶人 PCSK9 基因（hPCSK9）的腺相關(guān)病毒載體（AAV-hPCSK9），可在小鼠體內(nèi)實(shí)現(xiàn) PCSK9 的高效表達(dá)，進(jìn)而升高小鼠血液中的 LDL-C 水平，加速動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程。將 AAV-hPCSK9 介導(dǎo)的 PCSK9 過表達(dá)與西方飲食相結(jié)合，能夠快速有效地誘導(dǎo)小鼠動(dòng)脈粥樣硬化模型的形成。該模型重現(xiàn)了人類動(dòng)脈粥樣硬化的病理特征，如脂質(zhì)沉積、炎癥細(xì)胞浸潤和血管內(nèi)膜增厚。
驗(yàn)證數(shù)據(jù)
① AAV注射后hPCSK9蛋白表達(dá)
圖1. AAV注射后2周和6周血漿中hPCSK9蛋白表達(dá)。數(shù)據(jù)以Mean±SEM表示，n=3。
② AAV-hPCSK9聯(lián)合西方飲食誘導(dǎo)B6小鼠高膽固醇血癥
圖2. AAV 注射后血漿膽固醇和低密度脂蛋白水平檢測(cè)結(jié)果。數(shù)據(jù)以Mean±SEM表示，n = 3。
③ AAV-hPCSK9 聯(lián)合西方飲食誘導(dǎo) B6 小鼠發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化
圖 3. （A）主動(dòng)脈根部 H&E 染色和 Masson 染色評(píng)估動(dòng)脈粥樣硬化；（B）整根主動(dòng)脈油紅 O 染色評(píng)估動(dòng)脈粥樣硬化；（C）斑塊評(píng)分和斑塊纖維化統(tǒng)計(jì)分析。
2. Apoe-KO
模型介紹
APOE 主要負(fù)責(zé)脂蛋白、脂溶性維生素和膽固醇的轉(zhuǎn)運(yùn)。在外周組織中，APOE 主要由肝臟和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，介導(dǎo)膽固醇代謝。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，APOE 主要由星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生，通過 APOE 受體將膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)至神經(jīng)元。此外，APOE 是大腦中膽固醇的主要載體。研究表明，APOE 缺陷小鼠在清除血漿中的乳糜微粒、極低密度脂蛋白（VLDL）和低密度脂蛋白（LDL）方面存在障礙，膽固醇含量顯著升高。Apoe 小鼠對(duì)膽固醇極為敏感，當(dāng)膽固醇進(jìn)入血漿后會(huì)發(fā)生積聚。大約 3 個(gè)月時(shí)，主動(dòng)脈附近出現(xiàn)脂肪條紋，形成動(dòng)脈粥樣硬化前期病變，并隨著年齡增長而發(fā)展。老年 Apoe 缺陷小鼠（超過 17 個(gè)月）會(huì)出現(xiàn)由膽固醇結(jié)晶凝塊、脂滴和泡沫細(xì)胞組成的黃瘤病變，在脈絡(luò)叢和腹側(cè)肌腱中可見較小的黃瘤。研究還發(fā)現(xiàn)，Apoe 基因敲除小鼠存在學(xué)習(xí)和記憶障礙。
驗(yàn)證數(shù)據(jù)
① APOE 蛋白表達(dá)的測(cè)定
圖 1. 大腦和肝臟組織中 APOE 的蛋白表達(dá)
使用特異性抗體（Abcam，ab183596）通過蛋白質(zhì)免疫印跡法（Western Blot）測(cè)定大腦和肝臟組織中 APOE 的蛋白表達(dá)。WT：C57BL/6JGpt 野生型小鼠；KO：Apoe-KO 純合子小鼠。（數(shù)據(jù)來源：Abcam 合作驗(yàn)證）
② 血脂檢測(cè)
圖 2. ApoE-/-小鼠血脂檢測(cè)
與野生型小鼠相比，喂食西方飲食（WD）（D12079B）的ApoE-/-小鼠的膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平顯著升高。
③ 病理分析
圖 3. ApoE-/-小鼠主動(dòng)脈的H&E染色和油紅 O 染色
從 8 周齡開始，給 ApoE-/- 小鼠喂食普通飼料（CD）和西方飲食（WD）（D12079B）。飼喂西方飲食 12 周后，通過 H&E 染色可在主動(dòng)脈根部觀察到面積較大的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。通過對(duì)整根主動(dòng)脈進(jìn)行油紅 O 染色，也可檢測(cè)到富含脂質(zhì)的斑塊（紅色）。配對(duì) t 檢驗(yàn)，**，p<0.01。
④ 藥效數(shù)據(jù)
圖 6. 洛美他派（Lomitapide）對(duì)ApoE-/-小鼠的降脂作用
數(shù)據(jù)以Mean±SD表示，采用雙因素方差分析（Two-Way ANOVA）。* ，** ，**分別表示 p<0.05，p<0.01，p<0.001。
3. Ldlr-KO
模型簡介
低密度脂蛋白受體（LDLR，Low-Density Lipoprotein Receptor），即 LDL 受體，是低密度脂蛋白受體家族的成員。LDL 受體可清除低密度脂蛋白（LDL）和中密度脂蛋白（IDL），從而調(diào)節(jié)血漿膽固醇水平。研究表明，Ldlr 基因缺陷小鼠的血漿總膽固醇水平是野生型小鼠的兩倍，且低密度脂蛋白受體對(duì)高膽固醇血癥敏感。此外，小鼠中 Ldlr 基因的過表達(dá)可抑制高膽固醇飲食引起的血漿高膽固醇血癥。Ldlr 基因缺陷小鼠模型對(duì)糖尿病腎病、動(dòng)脈粥樣硬化、高脂血癥和高血糖的臨床研究具有重要意義。
驗(yàn)證數(shù)據(jù)
① 正常飲食和高脂飲食下對(duì)照和Ldlr敲除小鼠的血脂水平
圖1. 在正?；蛭鞣斤嬍硹l件下的Ldlr-/-小鼠中，均觀察到血漿膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平的升高。數(shù)據(jù)以Mean±SEM呈現(xiàn)。
② 主動(dòng)脈油紅O染色
圖2. 油紅O染色顯示西方飲食誘導(dǎo)20周后的Ldlr-/-小鼠主動(dòng)脈周圍出現(xiàn)大量脂質(zhì)沉積
③ 藥效數(shù)據(jù)
圖3. MGL-3196干預(yù)后總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇及甘油三脂水平下降。數(shù)據(jù)以Mean±SD展示，n=6。使用 t-test方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。*，P<0.05。