本期为大家推荐经典的进行性家族性肝内胆汁淤积症3型（PFIC3）研究模型——FVB-Abcb4 KO小鼠。

肝内胆汁淤积症（IHC）是指由于肝实质细胞和/或肝内胆管疾病引起胆汁合成缺陷、排泌异常以及胆管中胆汁流动的机械性或功能性障碍，继而使得胆汁成分入血所致的临床症候群 [1]。其中，进行性家族性肝内胆汁淤积（PFIC）是一种遗传性胆汁淤积，约占所有新生儿胆汁淤积病例的10%~15%，通常在婴幼儿期表现为肝内胆汁淤积，并可在婴儿期至成年期发展为终末期肝病（ESLD）、需要肝移植或死亡 [2]。尽管PFIC的预计发病率为每50,000到100,000名新生儿中1例，但所有需要进行肝移植的患儿均由PFIC引起，因而备受关注。

 

图1. 胆汁淤积症的病因、诊断和症状 [3]。

 

1. PFIC的分类及症状

根据临床表现、实验室检查结果、肝脏组织学及遗传缺陷，PFIC可分为6个亚型，其中PFIC1、PFIC2和PFIC3最为常见，分别由ATP8B1基因（编码FIC1蛋白）、ABCB11基因（编码BSEP蛋白）和ABCB4基因（编码MDR3蛋白，啮齿动物称为MDR2）突变引起 [4]。其中，PFIC1/2是由于胆盐转运受损所致，而PFIC3则因磷脂转运缺陷导致胆汁中磷脂分泌减少。三者的主要临床表现均为胆汁淤积性黄疸和瘙痒，且随着肝纤维化、肝硬化的进展，大多数患者最终需接受肝移植 [5]。PFIC3约占所有PFIC病例的1/3 [6]，相较于PFIC1和PFIC2，PFIC3通常在儿童后期甚至青春期发病，较晚的发病时间可能导致诊断延误，增加肝损伤发生的可能性。此外，PFIC3伴有中度瘙痒、肝脏肿瘤及胆固醇结石的风险，导致更多并发症， 可能在第一个或第二个十年内发展为ESLD [4-6]。

 

图2. 三种主要PFIC类型的病因及典型症状 [7]。

 

2. PFIC3小鼠模型
PFIC3由ABCB4基因功能缺失突变引起，导致MDR3蛋白功能障碍，从而造成磷脂酰胆碱（PC）转运障碍，胆汁中PC水平降低，胆盐浓度升高，最终引发胆汁淤积和肝细胞损伤。研究表明，Abcb4基因（该基因编码的小鼠MDR2蛋白是人类MDR3蛋白的同源物）敲除小鼠可以表现出与人类PFIC3类似的表型。然而，在不同小鼠品系中，疾病的严重程度和进展有所不同。在常用的C57BL/6背景下，Abcb4-KO小鼠因胆汁中胆盐毒性较低，病理表型较为温和，通常需要通过添加疏水性胆盐来诱导更类似于人类PFIC3的表型 [8-10]。而FVB背景的Abcb4-KO小鼠则无需特殊饮食即可重现大多数人类PFIC3的生物标志物和病理特征，包括肝脾肿大、肝纤维化等。该模型的发病较早且病情较为严重 [10-11]。

 

图3. Abcb4-KO小鼠在PFIC3机制研究及治疗药物开发中的应用 [12]。

3. 赛业生物FVB-Abcb4 KO小鼠模型
赛业生物通过敲除FVB小鼠的Abcb4基因构建了FVB-Abcb4 KO小鼠，可用于PFIC3的研究。FVB-Abcb4 KO小鼠（产品编号：C001590）完全缺乏Abcb4基因及其蛋白表达，表现为肝脏肿大、肝功能损伤指标升高和总胆红素升高，以及肝细胞坏死、炎性细胞浸润、结缔组织增生、胆管增生以及肝脏纤维化等组织病理学特征。

 

4. Abcb4基因和ABCB4蛋白表达完全缺失

基因和蛋白表达检测结果表明，FVB-Abcb4 KO小鼠在心脏、脾脏和肝脏中均未检测到Abcb4基因的表达，肝脏中也未检测到ABCB4蛋白表达，证明该基因已成功敲除。

 

图4. FVB野生型小鼠（WT）与FVB-Abcb4 KO小鼠各组织中Abcb4基因和ABCB4蛋白表达检测。

 

5. 肝脏显著肿大

与野生型小鼠相比，FVB-Abcb4 KO小鼠的肝脏明显增大。

图5. 野生型小鼠（WT）与FVB-Abcb4 KO小鼠肝脏形态对比（6周龄）。

 

6. 肝功能指标异常

与野生型小鼠相比，FVB-Abcb4 KO小鼠的谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）显著升高，提示肝实质损害；碱性磷酸酶（ALP）和总胆红素（T-BIL）水平显著升高，表明存在胆汁淤积性黄疸等特征。

图6. 野生型小鼠（WT）与FVB-Abcb4 KO小鼠肝功能指标对比（6周龄）。

7. 多种肝脏组织学病理

H&E染色和Masson染色结果显示，与野生型小鼠相比，FVB-Abcb4 KO小鼠肝脏呈现细胞坏死、结缔组织增生、炎性细胞浸润、胆管增生增多、胶原纤维增生和纤维化、纤维间隔形成以及相邻汇管区间的纤维桥接等多种人类PFIC3疾病症状。

 

图7. 野生型小鼠与FVB-Abcb4 KO小鼠肝脏H&E染色及病理评分和Masson染色对比。

 

总结

FVB-Abcb4 KO小鼠（产品编号：C001590）是一种理想的进行性家族性肝内胆汁淤积症3型（PFIC3）研究模型，Abcb4基因的敲除导致小鼠体内蛋白MDR2表达的缺失，进而引发显著的肝脏肿大和肝功能异常，表现为ALT、AST、ALP和总胆红素水平的升高。同时，该小鼠还呈现出典型的肝脏病理特征，包括肝细胞坏死、纤维化及胆管增生等，这些特征与人类PFIC3患者的病理表现高度一致。因此，FVB-Abcb4 KO小鼠是研究PFIC3发病机制的理想模型，可广泛应用于药物研发、肝脏纤维化及胆汁淤积相关疾病的研究。

 

参考文献

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