ApoE小鼠：解锁神经退行性疾病与脂质代谢研究的新钥匙

ApoE小鼠由来CAVENS载脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）基因在脂质代谢和神经系统中发挥重要作用，为了深入探究ApoE功能缺失对生物体的具体影响，1992 年，plump 等较早个次建立了 ApoE基因敲除小鼠模型[1]，这一模型为神经退行性疾病与脂质代谢领域的科学研究提供了宝贵的实验材料。研究发现ApoE是阿尔茨海默病较重要的遗传风险因子，因此ApoE-KO小鼠有助于探究其在该病发病中的作用机制[2]。

ApoE小鼠简介CAVENS遗传背景：C57BL/6J

基因名称：ApoE

应用领域：心血管疾病研究、呼吸系统疾病、脂代谢研究、阿尔兹海默症、行为及学习障碍、神经退行性疾病、硬化的粥动脉过程的干预疗法等。

小鼠毛色：黑色

微生物等级：SPF级

品系编号：C000113

基因描述：ApoE（apolipoprotein E）是一种由 299个氨基酸组成的 34 kDa 载脂蛋白，主要由肝脏合成，可覆盖在脂蛋白离子表面参与其代谢，它参与胆固醇的逆向转运和组织再分布，有在脂蛋白粒子间交换、作为配体介导 LDL 受体和其他受体消除极低密度脂蛋白（VLDL）、中密度脂蛋白（IDL）和乳糜微粒残余物的能力[3]。

品系描述：ApoE小鼠即使在普通饲料下也出现严重高胆固醇血症，进而自发发生广阔 硬化的粥动脉（AS），主要累及主动脉根部和升主动脉，表现为亚内皮脂质沉积、单核细胞黏附、巨噬细胞聚集和泡沫化等早期病变，并随年龄增长病变可进展至主动脉全程。高脂饮食喂养可加速 ApoE小鼠 AS 进程，约3月龄时即在靠近主动脉处出现脂肪纹，并随着年龄增长而加剧，形成硬化的粥动脉前期病变，是目前应用较广阔的AS小鼠模型，在AS发病机制研究和药物干预评价方面发挥了重要作用。

品系特征：ApoE缺陷可导致胰岛素抵抗、II型糖尿病的发生风险增加，表现出明显的‌脂质代谢异常，如胰岛素抵抗、糖耐量异常、肥胖、高的血压、高的血糖和高胰岛素血症等，模拟人类代谢综合征特征[4]；还可引起肝脏脂肪堆积和炎症、自发发生非酒精性脂肪肝和肝纤维化。缺乏ApoE蛋白，小鼠发育正常，但显示总血浆胆固醇水平明显增加和自发性硬化的粥动脉病变。

ApoE小鼠各周龄体重变化CAVENS品系ApoE性别♂3-4W9-16g4-5W16-21g5-6W19-24g6-7W20-25g7-8W23-27g8-9W23-28g9-10W24-29g10-11W25-30g11-12W25-30g

ApoE小鼠注意事项CAVENS1. 温湿度调控：维持恒温环境（20-26℃）和相对湿度（40-70%）。

2. 光照周期：采用12小时明暗交替循环，以模拟自然昼夜节律。

3. 饲料的选择：除了脂肪含量，影响比较大的是胆固醇的含量，108C胆固醇和109C一致，但109C额外添加有胆酸钠，可以加速硬化的粥动脉的发展。硬化的粥动脉通常会伴随有动脉内膜炎症，109C因为有胆酸钠，会加重这个炎症。对于ApoE造模 一般推荐使用108C。

4. 饮水控制：采用酸化水（pH 2.5-3.0），经高压灭菌后给动物饮用，确保无假单胞菌等机会性致病菌。

5. 噪音控制：避免噪声刺激，动物房内噪音控制在60 DB及以下。

6. 饲养注意：ApoE小鼠在日常喂养饲料方面需要重视其质量，模型饲料中脂肪类型和含量以及胆固醇的水平对于动物机能和研究结果的可靠性和可重复性非常关键。

7. ‌定期监测‌：定期检测小鼠的体重、血脂水平等指标，以及进行行为学测试，以评估模型状态和研究进展。

部分客户文献分享

本文主要介绍GLSP通过调节细胞周期和与衰老相关的分泌表型（SASP），减轻DNA损伤，减少氧化应激，改善线粒体功能和调节代谢水平，从而施加了抗血管老化作用。此外，GLSP改善了体内血管衰老相关的硬化的粥动脉和血管钙化。从机理上讲，RNA测序显示GLSP处理后Sirt7表达的上调。 Sirt7抑制剂加剧了衰老VSMC中的VSMC衰老和钙化，并消除了GLSP三萜对血管平滑肌细胞衰老和钙化的抑制作用。发现Sirt7与Keap1相互作用并促进Keap1去乙酰化，从而促进了Keap1-Nrf2解离并因此增强了Nrf2核转运和活化。（A）自然衰老小鼠分组。

（B）自然衰老小鼠背部皮毛照片。（C）伊文思蓝染色用于检测血管渗透性。

（D）通过衰老相关的β-半乳糖苷酶染色评估主动脉老化的程度。

（E）使用PH3免疫荧光染色来评估细胞增殖。

（F-H）对胸主动脉和主动脉弓进行HE染色，然后对血管壁厚度、壁面积和管腔直径进行定量分析。GLSP减弱晚期硬化的粥动脉和主动脉中的老化标志物

（A）主动脉弓中硬化的粥动脉斑块的代表性原位图像；

（B）油红O染色显示整个主动脉斑块面积；

（C）HE染色显示坏死中心和纤维帽区域；

（D）油红O染色显示主动脉根部斑块面积；

（E）主动脉根部αSMA的代表性免疫荧光图像。

文献二本研究旨在阐明在动脉粥样硬化小鼠主动脉和血浆中积累的神经节苷脂GA2是否促进内膜增生（IH）的发展，发现GA2在硬化的粥动脉患者和小鼠的动脉和血浆中明显积累。在小鼠颈动脉损伤模型后，注射GA2加重了IH并主要与巨噬细胞共染色。在机制上，GA2直接激发活力caspase-4作为一个新的配体，激发活力的caspase-4/11结合并切割BID，促进细胞色素C释放到细胞质中，移植有caspase-11缺陷骨髓的小鼠或巨噬细胞中caspase-11敲除的小鼠表现出IH的改善，这些发现表明GA2介导的caspase-4/11激发活力驱动巨噬细胞胞吐，导致IH。（A）脂质组学的实验设计。野生型(WT)小鼠以正常实验室饮食喂养16周作为对照组(Ctr)。高脂高胆固醇饮食喂养16周的APOE小鼠作为APOE组；

（B）来自Ctr和APOE小鼠主动脉的量化类别浓度的火山图；

（C）来自Ctr和APOE小鼠的主动脉定量的CerG2GNAc1（神经节苷脂GA2）；

（D）来自Ctr和APOE小鼠血浆的定量CerG2GNAc1

APOE小鼠作为生物医学研究的重要模型，不仅在神经退行性疾病与脂质代谢领域发挥着举足轻重的作用，还为新药研发和诊治完成完成策略的探索提供了有力支持。随着研究的不断深入，相信这一模型将在更多领域展现出其独特的价值和魅力。

参考文献CAVENS1. Plump AS, Smith JD, Hayek T, Aalto-SetäläK, Walsh A, Verstuyft JG, Rubin EM,Breslow JL. Severe hypercholesterolemia and atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice created by homologous recombination in ES cells. Cell. 1992, 71(2):343-353.

2. Raulin A-C, Doss SV, Trottier ZA, Ikezu TC, Bu G, Liu C-C. ApoE in Alzheimer’sdisease: Pathophysiology and therapeutic strategies. Mol. Neurodegener. 2022, 17(1):72.

3. Mahley RW. Apolipoprotein E: cholesterol transport protein with expanding role incell biology. Science. 1988, 240(4852): 622-630.

4. Pendse AA, Arbones-Mainar JM, Johnson LA, Altenburg MK, Maeda N.Apolipoprotein E knock-out and knock-in mice: atherosclerosis, metabolic syndrome,and beyond. J. Lipid Res.. 2009, 50: S178-S182.