前言
高脂血症(hyperlipidemia)是一种全身性疾病，通常是指血中总胆固醇和（或）甘油三酣过高。选择合适的动物模子是研究高脂血症的要害。一样平常而言，选用高脂血症模子的动物，应该在血浆脂卵白组成、肝脏胆固醇及脂卵白代谢等方面，与人类代谢特征极为相近。详细体现为：第一，总胆固醇合成噩中由肝脏合成的量越小越好；第二，增添饮食中胆固醇含量不会引起胆汁酸合成增添、不扩充胆固醇代谢池、不抑制低密度脂卵白受体活性、不完全抑制肝胆固醇的合成；第三，高脂饮食可以诱导高甘油三酣血症。
由于小鼠的基因修饰手艺已经成熟，基于基因修饰动物模子在疾病研究中的优势，高胆固醇血症基因修饰小鼠的普遍应用，大大推进了代谢性心血管病的科学希望。然而，小鼠和人类在脂代谢方面有重大的差别，例如血浆脂卵白谱差别、对食物反应性差别、代谢酶表达差别、甘油三酣代谢差别对降脂药反应差别等。随着研究的深入和扩展，急需寻找开发与人类脂代谢更为靠近的动物。从成 本、滋生速率、实验操作、与人类相似性、基因修饰手艺、伦理学等方面综合剖析，金黄地鼠、家兔、小型猪是适适用于高脂血症及其并发症研究的动物。表5-1总结了几种常用实验动物的脂代谢及代谢性心血管病的特点。
部分造模要领
使用动物：小鼠、家兔、小型猪
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高脂血症已经是被普遍认知的疾病之一，由于脂质在血浆中是以脂卵白的形式保存，因此高脂血症现实上是某种高脂卵白血症。脂质的代谢也是以脂卵白的形式为主，特殊是脂卵白对脂质转运所起的作用，在代谢中饰演了主要角色。
图5-2总结了人类基本的脂卵白转运和代谢历程，乳糜微粒(chylomicron,CM)、VLDL、LDL、HDL以及乳糜微粒残体(CM remnants)和极低密度脂卵白残体(VLDL remnants)有着重大的转化、转运历程，许多主要的酶、受体和载脂卵白等加入其中。胆固醇为主的脂卵白主要是LDL,VLDL和HDL,甘油三酯为主的脂卵白主要是乳糜微粒和VLDL。CETP将胆固醇酯(cholesteryl ester, CE)从HDL转运到LDL、VLDL、IDL，而这些脂卵白中的甘油三酯则向HDL转运。LCAT则使游离胆固醇酯化增进胆固醇向HDL的转运。
与脂卵白代谢相关的基因，包括酶、载脂卵白、转运卵白等，过表达或缺陷就会体现高脂血症。现在大大都动物模子都是以扫除障碍为特征的高脂血症模子，其中机制涉及脂卵白摄取扫除的脂卵白受体以及配体、脂质水解的酶以及激活物和抑制物。例如：LDL途径相关的载脂卵白ApoB 100、ApoE,LDLr和抑制物PCSK9,LDL吸收相关的NPC1L1；HDL途径相关的载脂卵白ApoA-Ⅰ、ApoA-Ⅱ，受体SRBl、SRA、ABCAl，脂质转运相关的CETP、LCAT等；甘油三酯途径相关的水解酶LPL及其辅助卵白GPIHBPl,L Fl；载脂卵白ApoC-3、ApoA-Ⅴ、ApoA-Ⅳ、ApoC-2等。
图5-2 脂质代谢示意图
【模子特点】：
1.高胆固醇血症模子 高胆固醇血症的基因修饰模子是脂代谢疾病模式动物中应用最普遍的模子，为胆固醇代谢机制、动脉粥样硬化发病机制、降胆固醇药物研发等方面的研究作出了重大的孝顺，包括小鼠、家兔和小型猪等动物模子。
⑴ ApoE-/-小鼠和LDLr-/-小鼠胆固醇通过LDLr介导途径被肝脏等摄取的代谢历程称为LDLr途径。岂论是LDLr，照旧作为配体的ApoE的缺陷，均可导致高胆固醇血症。ApoE-/-小鼠血浆胆固醇水平上升3~5倍，抵达300~500mgdl左右，血浆脂卵白VLDL和LDL组分显著升高，HDL降低。与ApoE-/-小鼠相比，LDLr-/-小鼠血浆胆固醇水平只升高2倍，集中于LDL组分。当给予高脂饮食，LDLr-/-小鼠血浆胆固醇能迅速上升，通过高脂饮食配方的调解，可以人为地调解血浆胆固醇水平升高5~10倍。海内多家单位现在已制备出这两种基因敲除大鼠。
⑵ ApoB-100转基因小鼠：人ApoB-100转基因小鼠LDL水平显著升高，血浆总胆固醇水平升高2倍，甘油三酯水平也稍有升高。LDL和甘油三酯比例增高很是显著是该模子的特点。
⑶ PCSK9转基因小鼠：PCSK9抑制剂的开发已经进入临床实验，将成为替换专利�；て诩唇狡诘乃±嘁┪锏男乱�。PCSK9调控LDLr翻译后水平降解，抑制LDLr重复使用，当过表达PCSK9时，LDLr表达下降，体现和LDLr敲除类似的表型，该模子现实上相当于LDLr-/-小鼠。
⑷ ApoB转基因兔：过表达入ApoB-100转基因兔，不表达ApoB-48，血浆中胆固醇和甘油三酯的含量为比照组的2~3倍，HDL胆固醇则显著降低。增高的胆固醇和甘油三酯主要为LDL组分。
⑸ PCSK9转基因小型猪：过表达人功效增强型突变体D374Y-PCSK9的小型猪，普饲条件下体现轻度的高胆固醇血症。而给予高脂饮食诱导，像小鼠模子一样，体现严重的高胆固醇血症，可以比野生型比照组高5倍以上，虽然比照组也有高胆固醇血症。特殊值得注重的是，这个模子爆发冠状动脉的粥样硬化斑块，这在小鼠模子上是视察不到的。
2.高甘油三酯血症模子
⑴ ApoC-Ⅲ转基因模子：ApoC-Ⅲ的主要心理功效是抑制LPL活性和肝脏脂卵白受体摄取CM残粒和VLDL残体。ApoC-Ⅲ转基因模子是已经报道的为数未几的高甘油三酯血症模子之一。ApoC-Ⅲ转基因小鼠血浆甘油三酯水平随差别的建模者而差别，有的在300~500mg/dl左右，有的高达1000mg/dl以上，胆固醇水平随甘油三酯水平小幅增高。该模子氧化应激水平升高是较突出的特征，其对动脉粥样硬化易感性增高。ApoC-Ⅲ转基因家兔和转基因小型猪也都由北京大学心血管研究所报道，均有高甘油三酯血症的表型，然而升高幅度不大，是非转基因动物的2~3倍。ApoC-Ⅲ转基因动物的血浆脂卵白均为VLDL组分增多，HDL降低。
⑵ ApoC-Ⅱ转基因小鼠：ApoC-Ⅱ的作用是激活LPL活性，然而ApoC-Ⅱ转基因小鼠却有高甘油三酯血症的表型。过表达人ApoC-Ⅱ基因后，小鼠的禁食血浆甘油三酯水平升高4倍，餐后甘油三酯水平升高7倍。可是现在还没有该模子应用的报道，也没有敲除小鼠应用的报道。ApoC-Ⅰ转基因小鼠也被报道有严重高甘油三酯血症。
⑶ LPL基因敲除(LPL-/-)小鼠：LPL是血浆甘油三酯降解的限速酶，该基因敲除导致新生小鼠致死，缘故原由可能和低血糖及肺功效不全有关。北京大学心血管研究所通过人LPL有益突变体腺病毒对新生小鼠举行救治，获得了严重高甘油三酯血症表型的LPL-/-小鼠。该模子为严重的乳糜微粒血症，血浆呈牛奶样外观。在这个模子上首次从实验角度证实了甘油三酯和动脉粥样硬化的关系。这个模子尚有增高的急性胰腺炎易感性和泛起自觉性胰腺炎。ApoE和LPL双敲小鼠模子是一个混淆型高脂血症模子。
⑷ GPIHBPl基因敲除( GPIHBP1-/-）小鼠：GPIHBP1是内皮细胞渗透的卵白，它锚定在内皮细胞上，链接LPL和乳糜微粒，为LPL降解 乳糜微粒中的甘油三酯提供一个桥梁作用。GPIHBP1-/-小鼠体现类似 LPL-/-小鼠的表型，有严重乳糜微粒血症。与LPL-/-差别的是，该基因敲除不具有致死性，血浆甘油三酯水平在8周前不可抵达1000mg/dl。 该基因敲除大鼠海内也已获得。
⑸ ApoA-V基因敲除(ApoA-V-/-）小鼠：ApoA-V加入甘油三酯的扫除，在人类盛行病学视察中已经明确，ApoA-V-/-小鼠呈高甘油三酯血症，血浆甘油三酯水平升高4倍左右，但其扫除甘油三酯的机制还不清晰。
别的，ABCG5/8双敲除小鼠，LCAT、ABCA1、ApoD、CD36、caveolin-1敲除小鼠，ApoA-Ⅱ、SREBP1-c转基因小鼠、PLA2转基因小型猪也都体现轻度的高甘油三酯血症，大多伴有胰岛素对抗。
【模子泉源】：
大大都小鼠模子可以从美国Jackson实验室(http://www.jax.org/index.html)、MMRRC (Mutant Mouse Regional Resource Cenlers,http:// www.mmrrc.org)和国家遗传工程小鼠资源库(http: //www.nrcmm.cn/mice/index.asp)获得。大大都家兔模子可以从日本山梨大学获得。高甘油三酯血症动物模子可以从北京大学心血管研究所获得。
【模子评估和应用】：
高甘油三酯血症的病理心理比高胆固醇血症重大，富含甘油三酯脂卵白比LDL的生物学效应弱，基因修饰模子要体现严重的高甘油三酯血症才有应用价值。由于临床对高甘油三酯血症不如高胆固醇血症重视，高甘油三酯血症模子泛起也较晚，因此高甘油三酯血症和心血管疾病关系至今不是很清晰，并且也没有像他汀这样的特效药。然而，与西方国家差别，我国是一个高甘油三酯血症大国，据前几年卫生部宣布的统计资料显示其时我国高甘油三酯血症患者已经抵达1亿多，大大凌驾高胆固醇血症患者。因此，未来代谢性心血管疾病的研究将进入甘油三酯的舞台，高甘油三酯血症的模式动物将施展主要作用。
现在，基因修饰小鼠在高脂血症研究中应用非 常普遍，ApoE-/-和LDLr-/-小鼠险些成为研究高脂血症等心血管相关代谢疾病的工具小鼠，是基因修饰动物模子中使用最多的模子。但由于小鼠的脂代谢和人类差别大，故在研究中局限性很大。随着基因修饰手艺的生长，家兔和小型猪已经报道了多种脂代谢模式动物，由于它们在脂代谢方面和人类越发靠近，以是在机制研究和新药开发方面，比小鼠更有应用价值。图5-3总结了应用于脂代谢动物模子的血浆脂质谱，与人类血浆脂质谱相比，可以发明自然和人类脂卵白组成类似的动物有地鼠、犬、小型猪、非人灵长类。这些动物脂代谢特点和模式靠近人类，作为脂代谢研究的模式动物很是合适，但饲养治理不易，用度过高。
图5-3 种种动物血浆脂卵白谱快速液相色谱(FPLC)剖析
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