基本信息

品系建立

Apoe (apolipoprotein E) 编码载脂蛋白E，是极低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein, VLDL)和高密度脂蛋白(high-density lipoprotein, HDL) 的组成部分，介导胆固醇的运输和代谢。研究表明：与野生型小鼠相比，Apoe^-/-小鼠血浆中的胆固醇含量会显著升，由于胆固醇的累积，约3月龄时会在靠近主动脉处出现脂肪纹，并随着年龄增长而加剧，形成动脉粥样硬化前期病变。维通达构建的Apoe全身敲除小鼠模型，不表达Apoe蛋白，血脂浓度显著升高，饲喂高脂饲料会发生早期动脉粥样硬化。

采用基于Crispr/Cas9系统的基因编辑技术获得Apoe基因敲除小鼠。详述如下：分别在5’UTR和3’UTR设计sgRNA，在这些区域切割双链DNA序列，造成双链DNA断裂，利用非同源末端连接方式进行修复，最终获得Apoe基因敲除的小鼠模型。模型构建示意图请见图1。

图1. Apoe基因敲除小鼠制作示意图

表型信息

1. 血脂水平

图2. 野生型小鼠和Apoe基因敲除小鼠的血脂检测

注：TRIG：Triglyceride，甘油三酯；TCHOL：Total Cholesterol，总胆固醇；HDL：High-density lipoprotein高密度脂蛋白；LDL：Low Density Lipoprotein，低密度脂蛋白

从小鼠4周龄开始，将不同性别的小鼠随机分成两组，一组喂养普通饲料，一组喂养高脂饲料，喂养10周后，抽取小鼠的静脉血检测血脂相关指标。图3表明，不管是高脂饲料还是普通饲料喂养，Apoe基因敲除小鼠的甘油三酯和低密度脂蛋白的浓度都显著高于与野生型小鼠；高脂饲料喂养的Apoe基因敲除小鼠的甘油三酯和低密度脂蛋白浓度高于普通饲料喂养的Apoe基因敲除小鼠。

2. 主动脉的大体油红O染色

图3. 主动脉的大体油红O染色。左图：未经饮食诱导的对照小鼠；右图：高脂饮食诱导的Apoe基因敲除小鼠。

3. 主动脉根部的油红O染色

图4. 主动脉根部的油红O染色。左图：未经饮食诱导的对照小鼠；右图：高脂饮食诱导的Apoe基因敲除小鼠。

Apoe KO小鼠应用领域

1. 心血管疾病研究：高胆固醇血症、高脂血症和动脉粥样硬化等

2. 机体代谢机制研究：脂肪和胆固醇代谢研究

3. 神经退行性疾病研究：阿尔茨海默病

参考文献

1. 欧海龙，张礼林，何晓兰，等. ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化模型的建立. 生命科学研究. 2015, 19: 141-144.

2. Plump AS, Smith JD, Hayek T, et al. Severe hypercholesterolemia and atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice created by homologous recombination in ES cells. Cell. 1992, 71(2):343-353.

3. Zhang SH, Reddick RL, Burkey B, et al. Diet-induced atherosclerosis in mice heterozygous and homozygous for apolipoprotein E gene disruption. J Clin Invest. 1994, 94: 937-945.

4. Shi Y, Yamada K, Liddelow SA, et al. ApoE4 markedly exacerbates tau-mediated neurodegeneration in a mouse model of tauopathy. Nature. 2017, 549(7673): 523-527.