本期和大家見面的是動脈粥樣硬化模型——B6J-Apoe KO小鼠。動脈粥樣硬化是一種慢性免疫代謝炎癥性疾病，小鼠成為研究動脈粥樣硬化的主要動物模型是從1990年代開始，目前常用的動脈粥樣硬化小鼠模型為Apoe敲除（約占研究70%）和Ldlr敲除（約占27%）。

疾病的關鍵靶點APOE
載脂蛋白E（Apolipoprotein E, APOE）基因編碼的脂質(zhì)顆粒相關多態(tài)性載體蛋白是血漿脂蛋白的核心成分，參與脂蛋白的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)運和清除。ApoE蛋白與乳糜微粒、乳糜微粒殘留物、高密度脂蛋白（HDL）、極低密度脂蛋白（VLDL）和中等密度脂蛋白（IDL）等相關，尤其顯示出與高密度脂蛋白（HDL）的優(yōu)先結(jié)合^[1]。

ApoE是體內(nèi)最重要的脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白，對脂質(zhì)代謝影響極大。它與低密度脂蛋白受體（LDLR）的相互作用對于富含甘油三酯的脂蛋白的正常加工（分解代謝）至關重要^[2]。在外周組織中，ApoE蛋白主要由肝臟和巨噬細胞產(chǎn)生，并介導膽固醇代謝；在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，則主要由星形膠質(zhì)細胞產(chǎn)生，是大腦中主要的膽固醇載體，是膽固醇從星形膠質(zhì)細胞運輸?shù)缴窠?jīng)元所必需的^[1-4]。此外，ApoE蛋白通過與活化的C1q形成復合物，成為經(jīng)典補體途徑的檢查點抑制劑靶點^[5]。

APOE基因的多態(tài)性與阿爾茨海默病和脂質(zhì)堆積、高脂血癥、動脈粥樣硬化和高膽固醇血癥等多種心血管疾病及風險有關。

Apoe基因敲除模型構(gòu)建
本品系B6J-Apoe KO（產(chǎn)品編號：C001507）為ApoE蛋白缺失小鼠模型，利用基因編輯技術敲除人APOE基因在小鼠體內(nèi)的同源基因Apoe。該小鼠體內(nèi)ApoE蛋白合成受阻，導致膽固醇水平升高，并自發(fā)形成動脈粥樣硬化，使用高脂飲食（HFD）喂養(yǎng)的小鼠膽固醇水平升高程度進一步加劇。

純合的B6J-Apoe KO小鼠可存活，正常飲食可自發(fā)形成動脈粥樣硬化斑塊，癥狀較輕；而高脂飼料飼喂誘導的主動脈粥樣硬化加劇，癥狀更重。該模型可用于高膽固醇血癥、動脈粥樣硬化和阿爾茨海默病等疾病領域的研究。

B6J-Apoe KO模型驗證數(shù)據(jù)
(1)生長曲線

B6J-Apoe KO小鼠和野生型（WT）小鼠在正常飲食和高脂飲食（HFD）*條件下的體重變化曲線

結(jié)果顯示，B6J-Apoe KO小鼠在正常飲食和高脂飲食條件下生長情況大致相同。高脂喂養(yǎng)的野生型小鼠體重有所上升，內(nèi)部檢測數(shù)據(jù)顯示在20周后，野生型小鼠心臟主動脈弓和主動脈血管均正常，無動脈粥樣硬塊產(chǎn)生。

(2)雄性小鼠血脂生化指標

 雄性B6J-Apoe KO小鼠和野生型（WT）小鼠在正常飲食和高脂飲食（HFD）條件下的血脂生化指標

數(shù)據(jù)顯示在正常飲食條件下，與野生型小鼠相比，雄性B6J-Apoe KO小鼠體內(nèi)甘油三酯（TRIG）、膽固醇（CHOL）和低密度脂蛋白（LDL-C）水平有不同程度升高。高脂飲食進一步提升雄性B6J-Apoe KO小鼠體內(nèi)以上指標的水平。而雄性B6J-Apoe KO小鼠和野生型（WT）小鼠體內(nèi)的高密度脂蛋白（HDL-C）水平?jīng)]有明顯差異。

(3)雌性小鼠血脂生化指標

雌性B6J-Apoe KO小鼠和野生型（WT）小鼠在正常飲食和高脂飲食（HFD）條件下的血脂生化指標

在正常飲食條件下，與野生型小鼠相比，雌性B6J-Apoe KO小鼠的膽固醇（CHOL）和低密度脂蛋白（LDL-C）水平顯著升高。高脂飲食會進一步提升雌性B6J-Apoe KO小鼠體內(nèi)膽固醇（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）小鼠體內(nèi)的高密度脂蛋白（HDL-C）和甘油三酯（TRIG）水平?jīng)]有明顯差異。

(4)雄性B6J-Apoe KO小鼠主動脈病理

雄性B6J-Apoe KO小鼠在正常飲食（ND）和高脂飲食（HFD）條件下的主動脈粥樣硬化斑塊檢測

雄性B6J-Apoe KO小鼠在正常飲食10周后可自發(fā)形成動脈粥樣硬化斑塊，癥狀較輕。在高脂飼料飼喂誘導后，主動脈粥樣硬化加劇，在喂養(yǎng)第12周后表現(xiàn)越發(fā)明顯，第14周癥狀持續(xù)加重并在第16周達中晚期病理表型。

(5)雌性B6J-Apoe KO小鼠主動脈病理

雌性B6J-Apoe KO小鼠在正常飲食（ND）和高脂飲食（HFD）條件下的主動脈粥樣硬化斑塊檢測

雌性B6J-Apoe KO小鼠在正常飲食12周后可自發(fā)形成動脈粥樣硬化斑塊，其癥狀較輕。在高脂飼料飼喂誘導后，其主動脈粥樣硬化加劇，在喂養(yǎng)第14周后表現(xiàn)越發(fā)明顯并在第16周時持續(xù)加重。
 

代謝和心血管疾病模型推薦

前面提到，目前動脈粥樣硬化模型以Apoe和Ldlr敲除為主，除B6J-Apoe KO外，賽業(yè)生物還構(gòu)建了Ldlr KO (em)小鼠用于動脈粥樣硬化及高膽固醇血癥等疾病研究。同時，我們還可提供B6-ob/ob(Lep KO)、Uox-KO (Prolonged)、Atp7b KO、Foxj1 KO等多類型代謝相關基因編輯模型，助力新藥研發(fā)。
 

參考文獻：
[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.