高脂血癥
三高，即高血脂、高血糖和高血壓，是心腦血管疾病的“元兇”。其中，高血脂又稱高脂血癥，是一種以血清中總膽固醇和（或）甘油三酯水平升高為特征的病理狀態(tài)。高血脂是動脈粥樣硬化等心血管疾病的主要危險因素，是導致冠心病、心肌梗死、腦卒中等疾病的重要原因^[1]。

LDLR和APOE是總膽固醇水平調(diào)控的關(guān)鍵基因，兩者的敲除/缺陷模型也常用于遺傳性高脂血癥的研究^[2]。賽業(yè)生物開發(fā)了Ldlr KO小鼠和Apoe KO小鼠，以加速高脂血癥的研究。這兩款小鼠均能模擬由LDLR或APOE基因缺失導致的高脂血癥及相關(guān)心血管疾病臨床表型。

遺傳性高血脂模型：Apoe KO小鼠
由于缺乏功能性APOE蛋白，Apoe KO小鼠（產(chǎn)品編號：C001067）清除血漿脂蛋白的能力嚴重受損，造成總膽固醇水平升高，并可自發(fā)形成動脈粥樣硬化。高脂飲食（HFD）喂養(yǎng)可誘導Apoe KO小鼠膽固醇水平升高程度和動脈粥樣硬化硬塊形成的情況進一步加劇。

（1）體重變化

圖1 Apoe^-/-小鼠體重檢測

小鼠分組后給予不同的飼料，并每周測量小鼠體重，檢測Apoe^-/-小鼠在正常飲食和高脂飲食下的體重變化。結(jié)果顯示各組小鼠體重變化趨勢相似，無顯著差異。（G1對照：常規(guī)飲食；G3高脂：含0.15%膽固醇高脂飼料喂養(yǎng)；G5高脂：A型含1.25%膽固醇高脂飼料喂養(yǎng)；G7高脂：B型含1.25%膽固醇高脂飼料喂養(yǎng)；G8高脂：含1.25%膽固醇高脂+0.5%膽酸鈉高脂飼料喂養(yǎng)。下同）

（2）血脂生化檢測

圖2 Apoe^-/-小鼠血脂生化指標檢測

小鼠分組后給予不同的飼料，分別在小鼠高脂飼料飼喂第8、10、12周時測量血脂。與G1對照組Apoe^-/-小鼠相比，G3造模組Apoe^-/-小鼠血液中CHOL水平均提升2-3倍；LDL水平8W、10W均提升2-3倍；HDL水平均提升1.5-2倍。G4造模組Apoe^-/-小鼠血液中CHOL水平均提升1.5-2倍；LDL水平8W、10W提升1.5-2倍；HDL水平均提升1.5倍。G7造模組Apoe^-/-小鼠血液中CHOL水平均提升1.5-2倍；LDL水平8W提升2倍；HDL水平均提升1.5倍。G8造模組Apoe^-/-小鼠血液中CHOL水平8W、10W無顯著差異；LDL水平8W時提升，10W、12W時顯著降低；HDL水平均提升1.5倍。（CHOL：膽固醇；LDL：低密度脂蛋白；HDL：高密度脂蛋白。）

（3）主動脈病理

圖3 Apoe^-/-小鼠主動脈斑塊觀察

小鼠分組后給予不同的飼料，飼喂第12W取主動脈觀察。與G1對照組Apoe^-/-小鼠相比，G3、G5、G7造模組Apoe^-/-小鼠主動脈出現(xiàn)斑塊，且G5造模組斑塊更明顯。

（4）主動脈弓油紅O染色

圖4 Apoe^-/-小鼠主動脈弓油紅O染色

取Apoe^-/-小鼠的主動脈弓進行油紅O脂肪染色，可見明顯脂質(zhì)沉積。（數(shù)據(jù)來源于合作客戶）

（5）血生化檢測

圖5 Apoe^-/-小鼠血生化檢測

（6）結(jié)果討論
對Apoe基因進行敲除構(gòu)建Apoe^-/-小鼠，并通過高脂飲食飼喂誘導動脈粥樣硬化。結(jié)果顯示，該模型存在高血脂和高膽固醇的特征，同時該模型也存在主動脈斑塊的形成和主動脈弓中明顯的脂質(zhì)沉積。該模型小鼠可用于動脈粥樣硬化疾病造模，為心血管代謝性疾病的構(gòu)建與相關(guān)人類疾病的研究提供的強有效的工具。

遺傳性高血脂模型：Ldlr KO小鼠
LDLR功能缺陷是家族性高膽固醇血癥（FH）的主要病因^[4]，賽業(yè)生物開發(fā)的Ldlr KO小鼠（產(chǎn)品編號：C001392）在常規(guī)飲食（CD）情況下即會出現(xiàn)輕度血脂升高，高脂飲食（HFD）誘導后總膽固醇（CHOL）、甘油三酯（TRIG）、低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）顯著升高，并出現(xiàn)主動脈的粥樣硬化，這與人類高膽固醇血癥特征高度一致。

（1）小鼠體重變化

圖6 野生型小鼠和Ldlr KO (em) 小鼠體重變化檢測（左為雄性，右為雌性）

小鼠分組后給予不同的飼料，通過每周測量小鼠體重來檢測野生型小鼠和Ldlr KO小鼠在正常飲食和高脂飲食下的體重變化。結(jié)果顯示，在常規(guī)飲食（CD）和高脂飲食（HFD）的情況下，Ldlr KO小鼠與野生型小鼠的體重的變化趨勢相似，無顯著差異。

（2）小鼠血脂生化指標

小鼠分組后給予不同的飼料，分別在飼喂的第6周、8周、12周、16周和20周測量脂代謝指標。結(jié)果顯示，與野生型小鼠相比，Ldlr KO小鼠在正常飲食的情況下，其血脂水平略有上升，而在高脂飲食喂養(yǎng)（HFD）誘導的情況下，Ldlr KO小鼠各項血脂參數(shù)均顯著升高。在高脂喂養(yǎng)的情況下，兩種性別的Ldlr KO小鼠均可出現(xiàn)高血脂的表型。（CHOL：膽固醇；TRIG：甘油三酯；HDL：高密度脂蛋白；LDL：低密度脂蛋白。下同）

（3）主動脈病理

圖8 野生型小鼠和Ldlr KO（em）小鼠主動脈斑塊形成檢測

小鼠分組后給予不同的飼料喂養(yǎng)，在飼喂的第16周分別取主動脈進行觀察。與其他對照組小鼠相比，高脂喂養(yǎng)的雄性Ldlr KO小鼠和高脂喂養(yǎng)的雌性Ldlr KO小鼠均出現(xiàn)主動脈的病理性斑塊，說明高脂飲食可成功誘導Ldlr KO小鼠動脈粥樣硬化的發(fā)生。

（4）Ldlr KO (em) 小鼠主動脈斑塊的形成進程

圖9 Ldlr KO (em) 小鼠主動脈斑塊病理進程檢測

不同時期主動脈斑塊的觀測結(jié)果顯示，與高脂喂養(yǎng)16周的小鼠相比，高脂喂養(yǎng)20周的Ldlr KO小鼠的主動脈斑塊形成更顯著，其斑塊形成的范圍也進一步擴大，這種變化在雄性（Male）和雌性（Female）小鼠中的趨勢是一致的。

（5）Ldlr KO (em) 小鼠主動脈弓油紅O染色

圖10 Ldlr KO (em) 小鼠主動脈病理切片

小鼠分組后給予不同的飼料喂養(yǎng)，在飼喂的第20周分別取主動脈弓，使用油紅O染色以觀察病理情況。結(jié)果顯示，與其他對照組小鼠相比，高脂喂養(yǎng)的雄性Ldlr KO小鼠和高脂喂養(yǎng)的雌性Ldlr KO小鼠均存在主動脈內(nèi)壁增厚的情況，且管壁增厚部位出現(xiàn)脂質(zhì)附著，說明高脂飲食可成功誘導Ldlr KO小鼠動脈粥樣硬化的發(fā)生。

（6）結(jié)果討論
對Ldlr基因進行敲除構(gòu)建Ldlr KO小鼠，并通過高脂飲食飼喂誘導高膽固醇血癥。結(jié)果顯示，該模型存在高血脂和高膽固醇的特征，同時，在高脂飲食飼喂后，該模型出現(xiàn)主動脈弓內(nèi)壁增厚和脂質(zhì)附著的病理情況，還存在主動脈斑塊的形成。該Ldlr KO小鼠可用于高膽固醇血癥疾病造模，為心血管代謝性疾病的構(gòu)建與相關(guān)人類疾病的研究提供了強有效的工具。

參考文獻：
[1] Hill MF, Bordoni B. Hyperlipidemia. [Updated 2023 Aug 8]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK559182/

[2] Wouters K, Shiri-Sverdlov R, van Gorp PJ, van Bilsen M, Hofker MH. Understanding hyperlipidemia and atherosclerosis: lessons from genetically modified apoe and ldlr mice. Clin Chem Lab Med. 2005;43(5):470-9.