| Group |
G1 |
G2 |
| Strain |
C57BL/6J, ♂ |
C57BL/6J, ♂ |
| D0 |
i.v. with AAV noncoding |
i.v. with AAV8-AAT-mPCSK9 |
| D0-12 |
weeks Western diet (21% fat and 0.21% cholesterol) for 12 weeks, Plasma
collection: D0, D14, D28, D42, D56, D70, D84 Tissues collection (D84): aortic arch,
aortic
sinus, liver |
表1. AAV递送PCSK9诱导的动脉粥样硬化(AS)小鼠模型分组。G2小鼠静脉注射了AAV8-AAT-mPCSK9;G1为对照组。
1
图1. 从左到右为不同时间点血浆生化检测总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白的含量变化。总胆固醇(T-Thol):对照组(AAV8-non
coding,蓝色)维持在低水平。实验组(AAV8-AAT-mPCSK9,红色)从D0开始迅速上升,至D84达到约35
mmol/L,呈持续升高趋势,表明PCSK9过表达导致严重高胆固醇血症。甘油三酯(TG):对照组保持稳定低水平。模型组从D0上升,在D28-D42间略有波动后继续升高,至D84约12-15
mmol/L,显示高甘油三酯血症。低密度脂蛋白(LDL):对照组几乎无变化。模型组快速上升,至D84约15-18
mmol/L,主要反映LDL显著积累,这是PCSK9抑制肝脏LDL受体降解的典型效应。
2
AAV8-noncoding
AAV8-AAT-mPCSK9
图2.
主动脉弓大体油红O染色结果。对照组(AAV8-noncoding)主动脉弓呈淡粉色,几乎无明显红色染色,仅有极少量散在红色点状脂质沉积,表明无显著动脉粥样硬化斑块形成,血管壁清洁。模型组(AAV8-AAT-mPCSK9)主动脉弓显示大量鲜红色或深红色脂质染色区,主要集中在主动脉弓弯曲部(内曲面)和分支开口处(如无名动脉、左颈总动脉和左锁骨下动脉起点),斑块呈不规则片状分布,红色面积显著增加,表明严重脂质沉积和动脉粥样硬化斑块负荷。此结果典型反映AAV-PCSK9诱导的高胆固醇血症小鼠模型中,实验组斑块明显增多,而对照组几乎无病变。
3
AAV8-noncoding
AAV8-AAT-mPCSK9
图3.
肝脏组织冰冻切片油红O染色结果对比,评估肝脏中性脂质(主要为甘油三酯)沉积情况。对照组(AAV8-noncoding)肝组织背景呈浅蓝色,几乎无红色染色,仅有极少量散在蓝色细胞核和微量脂质点,表明肝细胞内几乎无脂质滴积累,肝脏正常无脂肪变性。模型组(AAV8-AAT-mPCSK9)肝组织显示大量鲜红色或橙红色脂质滴染色,脂滴呈大小不一的圆形空泡状广泛分布于肝细胞胞质内,部分区域脂滴融合成大泡,背景细胞核被挤压至边缘,表明严重肝脂肪变性和脂质过度积累。此结果典型反映在高脂血症或脂肪肝小鼠模型中,实验组肝脏脂质沉积显著增加,而对照组肝脏正常。
4
主动脉弓
AAV8-noncoding
AAV8-AAT-mPCSK9
主动脉窦
AAV8-noncoding
AAV8-AAT-mPCSK9
图4.
主动脉弓、主动脉窦H&E染色结果。对照组(AAV8-noncoding)的主动脉弓、主动脉窦血管壁结构完整,内膜薄而光滑,无明显增厚或细胞浸润。模型组(AAV8-AAT-mPCSK9)主动脉窦及弓部内膜显著增厚,形成明显粥样斑块,伴泡沫细胞聚集、炎症细胞浸润和坏死核心。
5
明场
AAV8-noncoding
AAV8-AAT-mPCSK9
偏振光
AAV8-noncoding
AAV8-AAT-mPCSK9
图5. 主动脉弓Sirius
Red染色结果。天狼猩红染色明场下,对照组(AAV8-noncoding)血管壁呈均匀粉红色,胶原染色轻微;模型组(AAV8-AAT-mPCSK9)血管壁胶原染色明显增强,呈较厚粉红色层。偏振光下,对照组显示较弱的双折射,主要为黄色-橙色纤维;模型组双折射显著增强,呈现强烈黄色-橙色至红色纤维,表明胶原含量增加,以成熟的I型胶原为主。
6
明场
AAV8-noncoding
AAV8-AAT-mPCSK9
偏振光
AAV8-noncoding
AAV8-AAT-mPCSK9
图6. 主动脉窦Sirius
Red染色结果。天狼猩红染色明场下,对照组(AAV8-noncoding)血管壁胶原染色较少,呈薄层粉红色;模型组(AAV8-AAT-mPCSK9)斑块区域胶原染色显著增多,呈较厚粉红色纤维帽结构。偏振光下,对照组双折射弱,主要为黄色纤维;模型组斑块内双折射强烈,呈现明亮黄色-橙色至红色纤维,胶原沉积明显增加,提示纤维帽中I型胶原丰富。
7
主动脉弓
AAV8-noncoding
AAV8-AAT-mPCSK9
主动脉窦
AAV8-noncoding
AAV8-AAT-mPCSK9
图7.
主动脉弓、主动脉窦油红O染色结果。对照组(AAV8-noncoding)几乎无红色脂质沉积,血管壁清洁;模型组(AAV8-AAT-mPCSK9)斑块内大量红色脂质沉积,表明脂质负荷显著增加。
AAV诱导PD小鼠模型实验概况
| Group |
AAV |
Route of injection |
| G1 |
AAV9.PM228-hαSyn-A53T |
Intravenous injection |
| G2 |
PBS of same volume |
Intravenous injection |
| G3 (naïve) |
/ |
/ |
表1. AAV诱导的PD小鼠模型分组。G1小鼠静脉注射了AAV9 PM228–hA53T–α-syn;G2为对照组,注射PBS;G3为天然对照组,未接受任何处理。
图1.
8周龄雄性C57BL/6J小鼠于第1天单次静脉注射表1所示化合物。在注射后1.5个月和3.5个月进行行为学评估(包括转棒和步态测试),之后收集脑组织进行病理学研究。
行为学研究
图2. 注射后1.5个月三组小鼠的转棒实验结果。G1的掉落潜伏期显著低于G2和G3,提示G1小鼠存在运动协调缺陷。
图3.
注射后1.5个月三组小鼠的步态测试结果。与G2和G3相比,G1的左前肢、左后肢和右前肢步幅显著减小。G1的右后肢步幅显著低于G3。G1的平均速度显著低于G2。G1与G2或G3在前肢和后肢步幅宽度方面均无显著差异。这些结果表明G1存在运动功能障碍,与帕金森病样表型高度一致。
图4. 注射后3.5个月三组小鼠的转棒实验结果。G1的掉落潜伏期显著低于G2和G3,提示G1小鼠存在运动协调缺陷。
图5.
注射后3.5个月三组小鼠的步态测试结果。与G3相比,G1的左前肢、左后肢、右前肢和右后肢步幅显著减小。G1与G2或G3在平均速度、前肢和后肢步幅宽度方面均无显著差异。上述结果表明G1存在运动功能障碍。
病理学研究
图6. 注射后3.5-4个月各组小鼠全脑人α-突触核蛋白表达结果。人α-突触核蛋白在G1组的全脑中可被检测到,而在G2组中未检测到,表明存在广泛的AAV介导的蛋白表达。
G1: PM228-A53T
G2: PBS
图7.
注射后3.5-4个月小鼠皮层与纹状体中人α-突触核蛋白定位结果。人α-突触核蛋白仅在G1组中发现,G2组中未检测到信号。该蛋白在整个观察区域呈现串珠样模式,与其在神经突触前小泡沿神经突的典型定位一致。此外,在血管样结构附近或内部也发现了人α-突触核蛋白,这与穿透血脑屏障的AAV递送后的预期表达模式相符。需要注意的是,行为学和病理学评估均未显示血管破裂或功能障碍的证据,如中风样症状、炎症、细胞萎缩、血管相关细胞损伤或细胞积聚(神经胶质增生),表明AAV注射耐受性良好。
图8.
注射后3.5-4个月各组小鼠全脑磷酸化α-突触核蛋白表达结果。磷酸化α-突触核蛋白在G1组的全脑中可被检测到,而在G2组中未检测到,表明病理形式的α-突触核蛋白显著升高。
G1: PM228-A53T
G2: PBS
图9.
注射后3.5-4个月小鼠皮层与纹状体中磷酸化α-突触核蛋白细胞定位结果。主要在G1组观察到的磷酸化α-突触核蛋白,在皮层区域主要定位于神经元和星形胶质细胞(通过形态学识别)。尽管在AAV介导递送后人α-突触核蛋白广泛表达,但磷酸化α-突触核蛋白的形成与帕金森病和其他突触核蛋白病的病理特征相符;而在纹状体区域主要定位于神经元和星形胶质细胞(通过形态学识别)。尽管在AAV介导递送后人α-突触核蛋白广泛表达,但磷酸化α-突触核蛋白的形成与帕金森病和其他突触核蛋白病的病理特征相符。