點擊展開
2021年9月2日，北京希諾谷生物科技有限公司與中國科學院遺傳與發育生物學研究所張永清研究組、北京宣武醫院吉訓明教授團隊，西安交大醫學院劉恩岐教授團隊等通力合作，得出“ApoE基因突變犬能有效重現人類動脈粥樣硬化所致心腦血管疾病”的研究結果，以題為“Dogs lacking Apolipoprotein E show advanced atherosclerosis leading to apparent clinical complications”的文章形式，在線發表于Science China Life Sciences雜志（IF: 6.0）（http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-021-2006-y; DOI: 10.1007/s11427-021-2006-y）。
1、ApoE犬表現出高膽固醇血癥和嚴重的廣泛性動脈粥樣硬化，其特征是動脈狹窄和閉塞，以及中風和壞疽的臨床表現。
2、F0代突變體中觀察到的動脈粥樣硬化可以通過種系傳播給下一代。
3、ApoE犬的中風相關蛋白水平發生了改變。
4、ApoE犬在常規飼料飼喂的情況下，在一歲左右出現斑塊和全身多處動脈狹窄，進而繼發腦梗，很好的模擬了人類動脈粥樣硬化的臨床特征。
心腦血管疾病每年造成死亡人數位于所有疾病之首。在誘發心腦血管疾病的因素中，動脈粥樣硬化（atherosclerosis）是最主要原因，臨床表現為斑塊破裂、繼發血栓形成、血管閉塞、狹窄最終導致器官缺血缺氧梗死。脂質代謝失調是動脈粥樣硬化的重要成因，而E型載脂蛋白質(ApoE)在膽固醇代謝中起關鍵作用。目前被廣泛應用于動脈粥樣硬化病理學研究的小鼠、大鼠等多種ApoE動物模型，很少能表現出病人嚴重的動脈粥樣硬化及相關臨床癥狀，限制了它們在轉化研究中的應用。
犬經過三萬年的長期馴化，逐漸與人類的生活環境、飲食習慣基本趨于相同，因此犬與人類在消化代謝、神經系統等解剖結構、生理功能方面存在著顯著的趨同進化。這種功能、代謝、結構和基因組上的趨同進化，決定了犬是研究心腦血管疾病的的理想模式動物。
本研究通過利用CRISPR/Cas9基因編輯以及體細胞核移植技術，成功獲得ApoE基因編輯敲除犬模型。在對ApoE基因編輯敲除犬進行正常飲食飼喂至24月齡時 (相當與人類40歲)，其突發右側肢體無法站立，即右側偏癱現象。通過進一步對其進行磁共振 (MRI) 以及超聲檢測分析，顯示ApoE基因編輯敲除犬腦部多處出現由于動脈粥樣硬化導致的明顯缺血性梗塞，頸內動脈出現明顯斑塊以及血管狹窄現象。通過進一步剖檢，結果同樣發現其腦部、心臟等多處主要動脈均出現不同程度的迂曲鈣化現象，導致犬只腦部出現明顯大面積梗塞，心肌纖維化、心肌擴張甚至下肢壞疽等臨床相似表型。
ApoE基因編輯敲除犬出現腦部明顯缺血性梗塞，頸內動脈斑塊以及血管狹窄現象
另外，病理切片結果顯示ApoE基因編輯敲除犬的腦部基底動脈、心臟冠狀動脈以及頸部頸內動脈均呈現出由于動脈粥樣硬化以及斑塊破裂導致的血管巨噬細胞CD68陽性，膠原纖維暴露以及管腔不同程度狹窄閉塞現象。
ApoE基因編輯敲除犬多處主要動脈出現管腔狹窄、膠原纖維暴露及CD68陽性現象
研究人員還通過進行蛋白質組學分析以全面了解 ApoE 調控的分子途徑。上調蛋白的功能富集分析顯示了血漿和肝臟中六個富集過程，包括血液微粒、補體和凝血級聯、細胞外空間和細胞外外泌體，在血漿和肝臟這兩個樣本之間，許多其他生物過程顯示出不同的富集模式。這些差異表達的蛋白質是與中風相關蛋白和全基因組關聯研究 (GWAS) 陽性中風基因產物有所重疊。肝臟蛋白質組學分析及其它結果，證實了 ApoE 及其相關通路在中風病因學中的關鍵作用。
蛋白質組學分析顯示 ApoE犬的脂蛋白和中風相關蛋白水平發生了改變
上述結果表明，ApoE突變犬可用于動脈粥樣硬化和腦中風等相關疾病的基礎和轉化研究，這對于開發和評估對抗動脈粥樣硬化和腦中風等相關疾病的新療法（包括血管內手術）有著深遠的意義 。
編者按：遺傳所趙暉博士，希諾谷公司趙建平，宣武醫院吳迪博士為該論文共同第一作者，希諾谷公司米繼東，西安交大劉恩岐教授，宣武醫院吉訓明教授與遺傳所張永清研究員為共同通訊作者。天壇醫院王擁軍教授，宣武醫院華揚教授、楊旗教授和樸月善教授，遺傳所汪迎春研究員、稅光厚研究員和杜茁研究員，北京派士佳德寵物醫院姚海峰博士，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院賴良學研究員共同參與了該項目的合作。
