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。
图1 心血管疾病（CVDs）及其风险因素[2]
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。
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]
Lp(a)和ApoB水平与血管疾病风险升高的相关性
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。
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]
Lp(a)和ApoB双转基因小鼠模型的运用
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。
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）。
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。
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。
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：谷丙转氨酶；ALT：谷草转氨酶。
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
参考文献：
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