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AAV-PCSK9(包装PCSK9腺相关病毒)动脉粥样硬化造模方法

2025-09-08     来源:本站     点击次数:81

AAV-PCSK9造模方法
利用小鼠构建动脉粥样硬化的模型,通常用如下方法:包装PCSK9腺相关病毒 (rAAV-D377Y-mPCSK9/ rAAV-D374Y-hPCSK9) , 通过 静脉注射 的方法,将 2-5×10E11vg病毒 注射至8周龄左右的小鼠体内,然后 高脂饮食喂养12周后 进行取材检测。
 
客户案例:
动脉粥样硬化相关疾病致死率高,由功能失调的脂质负载巨噬细胞(泡沫巨噬细胞)引发。目前调控泡沫巨噬细胞形成的关键调节因子尚未明确,已知芳香烃受体相互作用蛋白(AIP)可抑制巨噬细胞胆固醇酯积累,可能抑制动脉粥样硬化泡沫巨噬细胞的生成,但对AIP及其他关键基因相关的基因网络分析较少,亟待深入研究以明确泡沫巨噬细胞形成的关键调控机制。
2025年3月23日,重庆医科大学附属第二医院孙阳教授团队在Advanced Science (IF14.1)发表题为“Macrophage HM13/SPP Enhances Foamy Macrophage Formation and Atherogenesis”的论文。研究发现AIP下调巨噬细胞HM13/SPP,HM13/SPP促进泡沫巨噬细胞生成和动脉粥样硬化形成,为防治动脉粥样硬化提供了潜在靶点。
 
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病毒产品:AAV8-PCSK9D377Y
实验动物:Hm13fl/fl 、Hm13mKO 及Hm13mOE 小鼠
注射方式:尾静脉单次注射
病毒用量:6×10^11 viral particles
造模方法:注射病毒后,标准饲料喂养下恢复7天,随后西方饮食喂养12周
西方饮食喂养的rAAV8-Pcsk9模型小鼠的LDLR表达情况及血浆脂质水平
研究结果
1. AIP与AHR的相互作用抑制HM13转录激活,从而抑制巨噬细胞脂质积聚
研究团队通过对人类动脉粥样硬化斑块转录组数据进行WGCNA分析及候选基因筛选,发现ERAD蛋白酶基因HM13在STAGE动脉粥样硬化斑块队列中显著上调;通过分析scRNAseq数据集,确定AIP和HM13在泡沫巨噬细胞中均有较高表达,且呈显著负相关。体外实验中,oxLDL处理可下调巨噬细胞AIP mRNA和蛋白表达,上调HM13/SPP mRNA和蛋白表达。对人冠状动脉粥样硬化斑块和匹配的正常冠状动脉样本分析发现,冠状动脉斑块中 CD45+CD68+巨噬细胞和泡沫巨噬细胞百分比显著高于正常样本,且AIP与HM13在冠状动脉斑块泡沫巨噬细胞中呈显著负相关,在人颈动脉斑块泡沫巨噬细胞中也得到了蛋白水平的验证。鉴于AIP与HM13/SPP表达呈负相关,研究人员假设AIP可能下调巨噬细胞中HM13/SPP的表达,且该过程可能通过抑制p38-c-JUN信号通路实现。在hMDMs 和mBMDMs中过表达WT AIP(AIP-WT)或AIP突变体(AIPΔCT)并暴露于oxLDL 24 小时。结果显示,AIP-WT可抑制p38 和c-JUN的磷酸化,下调HM13 mRNA和蛋白表达,减少oxLDL处理细胞中总胆固醇、胆固醇酯和甘油三酯的积累;而AIPΔCT无此作用。
AIP与AHR相互作用抑制HM13转录激活及巨噬细胞脂质积聚
2. 髓系HM13/SPP在两种高脂血症动脉粥样硬化小鼠模型中增加斑块负荷和泡沫巨噬细胞负荷
数据表明巨噬细胞HM13/SPP增强了oxLDL诱导的泡沫巨噬细胞的形成和促炎特性。研究团队进一步利用两种高脂血症动脉粥样硬化小鼠模型,探究髓系HM13/SPP对斑块负担和泡沫巨噬细胞负载的影响。在骨髓移植模型中,ApoE−/−Hm13mKO嵌合体小鼠主动脉粥样硬化程度减轻,主动脉窦病变和坏死核心、 泡沫巨噬细胞负载和总体Mac3+免疫反应面积均较小,而ApoE−/−Hm13mOE嵌合体小鼠则与之相反。
在注射AAV8-Pcsk9诱导的模型中,Hm13mKO rAAV8-Pcsk9小鼠主动脉粥样硬化程度减轻,主动脉窦病变和坏死核心以及泡沫巨噬细胞尺寸较小,在Hm13mOE rAAV8-Pcsk9小鼠中则表现相反。
骨髓HM13/SPP增加动脉粥样硬化负担
3. 巨噬细胞HM13/SPP通过HO-1降解促进泡沫巨噬细胞形成和动脉粥样硬化
免疫共沉淀实验表明,HM13/SPP能与HO-1结合,且其催化活性可降低HO-1蛋白表达。在THP-1巨噬细胞中进行的脉冲追踪分析显示,具有催化活性的HM13/SPP可切割HO-1。通过环己酰亚胺(CHX)追踪实验发现,Hm13mOE 可促进hemin刺激的mBMDMs中HO-1的降解,Hm13mKo 则抑制该过程;在hMDMs中,抑制HM13/SPP也可抑制HO-1的降解。用蛋白酶体抑制剂环氧霉素预处理可消除Hm13mOE 对HO-1降解的促进作用,而溶酶体途径抑制剂氯喹则无此效果,表明 HM13/SPP介导的HO-1切割是其蛋白酶体降解所必需的。进一步的分析表明RNF139和DERLIN-1是HM13/SPP介导的HO-1切割和后续降解所必需的。随后的研究发现巨噬细胞HM13/SPP通过促进HO-1降解,下调胆固醇流出转运蛋白表达,影响脂质积累和炎症因子释放,进而在细胞、动物和人体样本层面促进泡沫巨噬细胞形成和动脉粥样硬化进程。
巨噬细胞HM13/SPP通过降解HO-1促进泡沫巨噬细胞形成和动脉粥样硬化
研究结论
本研究揭示AIP与AHR的相互作用下调了巨噬细胞HM13/SPP,后者是oxLDL诱导的脂质积聚、泡沫巨噬细胞生成和动脉粥样硬化形成的驱动因素。因此,靶向巨噬细胞AIP-HM13/SPP轴的疗法或可对抗泡沫巨噬细胞的形成,但对动脉粥样硬化斑块消退和稳定性的影响需进一步研究。
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