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新品上架丨新款LPA&APOB双转基因小鼠:Lp(a)>500 nmol/L,ApoB>100 mg

2024-10-30
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LPA/APOB双转基因小鼠:Lp(a)表达与心血管研究|赛业生物

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LPA/APOB双转基因小鼠在心血管研究中的应用

围绕脂蛋白相关心血管研究,本文介绍LPA/APOB双转基因小鼠B6-RCL-hLPA/Alb-cre/TG(APOB)(C001553),保留Lp(a)与ApoB机制、模型构建思路及表达和血生化资料。将其作为Lp(a)小鼠模型评估时,应分别理解基因、蛋白和脂蛋白颗粒,并区分表达数据与疾病病理证据。

心血管疾病(CVDs)是全球主要的死亡原因,占全球总死亡人数的32%,严重影响人们的身心健康和生活质量[1]。CVDs的主要诱因包括不健康的生活方式,如不良饮食、吸烟、缺乏运动,以及高血压、高血糖、高血脂和肥胖等。此外,遗传因素也是导致CVDs的重要原因,其中脂蛋白(a)(Lp(a))和载脂蛋白B(ApoB)是关键的遗传风险因素。循环中Lp(a)和ApoB水平与多种心血管疾病的风险呈正相关[2-3]。本期推出的Lp(a)和ApoB双转基因小鼠模型可用于多种CVDs的研究,能够高效、稳定地表达人类Lp(a)和ApoB蛋白。

原文心血管疾病及风险因素示意

图1 心血管疾病(CVDs)及其风险因素[2]

一、Lp(a)与ApoB的结构和功能

脂蛋白(a) (Lp(a))是一种特殊的脂蛋白颗粒,其结构与低密度脂蛋白(LDL)相似,包含胆固醇酯、磷脂和载脂蛋白B (ApoB)。不同于LDL,Lp(a)含有独特的载脂蛋白(a) (Apo(a)),通过二硫键与ApoB共价结合。Apo(a)的编码基因LPA源自纤溶酶原编码基因PLG,仅存在于灵长类动物中[4]。Lp(a)作为低密度脂蛋白,负责在血液中运输胆固醇和其他脂类。其主要功能包括:帮助将胆固醇运输至细胞,促进细胞膜的构建和某些激素的生成;在组织损伤时,通过将胆固醇和其他脂质输送至受损部位,参与组织修复和再生。APOB基因编码ApoB-48和ApoB-100两种不同长度的蛋白,后者主要在肝脏中合成,在多种心血管疾病进展中发挥关键作用。ApoB-100是极低密度脂蛋白(VLDL)、中密度脂蛋白(IDL)和低密度脂蛋白(LDL)的主要成分,负责将甘油三酯和胆固醇从肝脏输送到外周组织,并通过与LDL受体结合促进胆固醇的细胞摄取和分解。

Apo(a)、Lp(a)、LDL与ApoB的关系示意

图2 载脂蛋白(a)(Apo(a))、脂蛋白(a)(Lp(a))、低密度脂蛋白(LDL)和载脂蛋白B(ApoB)的关系[5]

二、Lp(a)、ApoB与心血管风险

Lp(a)有助于动脉粥样硬化斑块的形成,与低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)作用相似。高Lp(a)水平是动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)和主动脉瓣狭窄的独立风险因素。Lp(a)通过促进血管炎症、动脉粥样硬化、钙化及血栓形成,增加心血管疾病风险。美国心脏病学会/美国心脏协会(ACC/AHA)指南将Lp(a)水平≥125 nmol/L视为ASCVD风险的阈值,当Lp(a)水平超过190 nmol/L时,通常被认为存在较高风险[6-7]。ApoB在动脉粥样硬化等心血管疾病的发生发展中亦起关键作用,其高水平是斑块形成的主要驱动因素。最近一项涵盖超过50万人的队列研究表明,Lp(a)对动脉粥样硬化的致病作用比LDL强6倍[8-9]。因此,Lp(a)-ApoB脂蛋白是家族性高胆固醇血症、动脉粥样硬化、冠状动脉疾病、心肌梗死及缺血性中风等心血管疾病的重要风险因素。

原引用研究中Lp(a)与LDL颗粒致动脉粥样硬化比较

图3 与LDL-ApoB脂蛋白颗粒相比,Lp(a)-ApoB脂蛋白颗粒更容易导致动脉粥样硬化[8]

三、LPA/APOB双转基因模型的构建思路

小鼠是药物临床前研究中常用的模型动物。由于Apo(a)的编码基因LPA仅存在于灵长类动物中,需通过基因工程将人类LPA基因引入小鼠体内,以评估相关靶向药物。此外,ApoB与Apo(a)相结合是Lp(a)的重要组成部分,而小鼠的ApoB无法与人类Apo(a)共价结合形成真正的Lp(a)颗粒,因此,需同时将人APOB基因和LPA基因引入小鼠体内,以进一步加剧其动脉粥样硬化病变[10-14]。通过将肝脏特异性人LPA基因过表达小鼠与人ApoB转基因小鼠交配,赛业生物成功构建了高表达人类Lp(a)和ApoB蛋白的B6-RCL-hLPA/Alb-cre/TG(APOB)小鼠(产品编号:C001553),为研究Lp(a)靶向药物研究提供了理想的模型。以下是该模型的详细表型信息。

四、模型的表达与生化验证

人源LP(a)蛋白显著表达

ELISA和血生化检测结果表明,B6-RCL-hLPA/Alb-cre/TG(APOB)小鼠成功表达人源LP(a)蛋白,雄性小鼠的LP(a)含量高于雌性。平均最低LP(a)蛋白浓度超过500 nmol/L,远超ACC/AHA推荐的风险阈值(125 nmol/L)。

LPA/APOB双转基因小鼠人源Lp(a)含量检测

图4 B6-RCL-hLPA/Alb-cre/TG(APOB)小鼠人源LP(a)的含量检测(nELISA=4,n血生化=5)

人源ApoB蛋白显著表达

ELISA和血生化检测显示,B6-RCL-hLPA/Alb-cre/TG(APOB)小鼠成功表达人源ApoB蛋白,血清ApoB平均浓度约为100 mg/dL,最高可达150 mg/dL。根据2023年《中国血脂管理指南》,正常人群血清ApoB浓度范围为80~110 mg/dL,该模型中大多数小鼠的ApoB含量已超过正常水平。

LPA/APOB双转基因小鼠人源ApoB含量检测

图5 B6-RCL-hLPA/Alb-cre/TG(APOB)小鼠人源ApoB蛋白的含量检测(nELISA=4,n血生化=5)

血脂生化指标

血脂生化检测的结果显示,B6-RCL-hLPA/Alb-cre/TG(APOB)小鼠的LDL-C含量显著高于野生型小鼠。雌性B6-RCL-hLPA/Alb-cre/TG(APOB)小鼠的HDL-C含量同样显著高于野生型小鼠。

LPA/APOB双转基因与野生型小鼠血生化指标比较

图6 B6-RCL-hLPA/Alb-cre/TG(APOB)小鼠和野生型小鼠血脂六项检测*(n=5)

*T-CHO:总胆固醇;TG:甘油三酯;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇;AST:谷草转氨酶;ALT:谷丙转氨酶。

五、如何理解现有验证资料

LPA、Apo(a)、APOB与Lp(a)如何区分?

下表仅归纳原文名称关系,便于围绕LPA转基因小鼠、ApoB小鼠模型及Lp(a)研究目的阅读资料,不增加新的机制结论。

原文概念关系归纳阅读关注点
LPA与Apo(a)原文说明LPA为Apo(a)的编码基因不将基因名称直接当成完整Lp(a)颗粒
APOB与ApoB原文区分APOB基因及ApoB蛋白本文的人APOB转基因与小鼠Apob敲除是不同模型
Lp(a)颗粒原文说明Apo(a)与ApoB相结合的结构关系研究目标和检测对象应分别核对

表达、生化与疾病表型需要分别理解

已有资料保留内容解释边界
图4:Lp(a)保留ELISA及血生化结果和原样本量按原检测条件理解,不把人群阈值直接视为小鼠病理判定
图5:ApoB保留平均值、最高值及原样本量表述不据平均值推断全部个体或全部性别一致
图6:血生化保留原文LDL-C及雌性HDL-C相关观察不追加其余指标显著变化,也不以血脂替代斑块证据

Lp(a)小鼠模型的研究方案核查

  • 明确目标是LPA表达、ApoB相关过程、Lp(a)颗粒还是某一疾病终点。
  • 核对具体模型、基因型、性别、样本量及检测方法,保留原ELISA和血生化的不同信息。
  • 将已有表达和血脂资料与项目另需的组织病理或功能证据分别列出。
  • 对候选方案核对实际所需序列、靶点及作用环节,不以相似基因名替代模型身份核查。

上述为基于原文章的资料解读和项目沟通建议,不是新增验证结果。如需进一步检测,可了解表型分析;相关项目可通过代谢及心血管药效评价沟通。

六、总结

B6-RCL-hLPA/Alb-cre/TG(APOB)小鼠(产品编号:C001553)同时携带人源LPA和APOB基因,体内显著表达人源Lp(a)和ApoB蛋白。其中,Lp(a)蛋白浓度超过500 nmol/L,ApoB蛋白浓度最高达150 mg/dL,均超过心血管疾病的高风险阈值。此外,血脂生化检测表明该模型小鼠的LDL-C含量显著高于野生型,且雌性小鼠的HDL-C水平明显升高。因此,该小鼠模型在模拟人类脂蛋白代谢复杂性方面具有独特优势,适用于动脉粥样硬化和血栓性心血管疾病等研究,以及靶向LPA和ApoB基因或影响两种蛋白相互作用药物的开发与评价。

此外,赛业生物还提供多种心血管代谢领域的遗传性疾病模型和靶点人源化小鼠,满足科研人员在不同疾病领域的研究需求。更多代谢及心血管疾病模型点击查看

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正在评估LPA/APOB双转基因模型或Lp(a)相关研究需求?可先查阅模型资料,再沟通研究对象及所需验证。

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商品鼠LPA/APOB双转基因小鼠Lp(a)小鼠模型ApoB脂蛋白研究心血管模型

FAQ

LPA/APOB双转基因小鼠与Apob敲除模型相同吗?

不同。本文讨论同时引入人源LPA和APOB的模型,不应链接或替换为小鼠Apob敲除模型。

本文提供哪些模型验证资料?

原文提供人源Lp(a)、人源ApoB及血生化相关资料,样本量、性别和方法保留在对应原图和正文中。

表达升高能否直接证明已具备完整动脉粥样硬化表型?

不能只凭表达或血脂结果作这一判断。项目所需病理或功能证据应单独核查,不把不同层级的验证混同。

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参考文献

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