高脂饲料在动脉粥样硬化造模中的应用

动脉粥样硬化(Atherosclerosis)是一种复杂的慢性疾病,其特征是脂肪在动脉壁内逐渐积聚,最终形成斑块,从而导致动脉狭窄、硬化、直至完全堵塞。现今普遍认为诱发动脉粥样硬化的主要危险因素是高胆固醇血症(即升高的总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇) 。除了高胆固醇,其它诱因包括炎症、氧化应激和胰岛素抵抗。

研究发现,高饱和脂肪和高胆固醇的饮食方式(即西方饮食)与血液中胆固醇水平升高有关。和人类类似,西方饮食在特定的啮齿类动物(例如小鼠、豚鼠)中也能引起LDL-C的升高和动脉粥样硬化的发生。因此,动脉粥样硬化动物模型是一个有价值的科研工具,既可以加深对发病机制的了解,也可以测试更多改善病症的治疗方法。一般而言,诱导动脉粥样硬化的动物模型基本可以从三个方面着手:

(1)喂食富含胆固醇/脂肪的饲料

(2)编辑参与胆固醇代谢的基因

(3)引入额外风险动脉粥样硬化的因素,如糖尿病

诱导动脉粥样硬化的模型动物主要有小鼠和兔子,其次是猪和非人类灵长类动物,这些动物模型都有其优点和局限性。小鼠由于其繁殖快速,易于遗传操作以及在合理的时间范围内监测动脉粥样硬化的能力,已成为研究实验性动脉粥样硬化的主要物种。

但普通品系的小鼠往往难以诱导动脉粥样硬化疾病模型,原因是动物本身对胆固醇的吸收能力低,具有天然抵抗动脉粥样硬化的能力。目前常用的小鼠有,载脂蛋白E缺陷和LDL受体基因敲除的小鼠。兔子虽然也较易形成动脉粥样硬化,但其病理特征与人体的斑块存在一定差异。

ApoE基因敲除小鼠和LDL受体基因敲除小鼠均是目前在动脉粥样硬化研究领域中应用最多的基因工程动物,一般采用高脂高胆固醇饲料进行造模。研究表明,对于高脂高胆固醇饮食,ApoE基因敲除小鼠能够比LDL受体敲除小鼠更快发展出斑块。西方饮食饲料诱导ApoE基因缺陷小鼠出现动脉粥样硬化早期病变仅需6周时间,而诱导LDLR基因缺陷小鼠出现明显的动脉粥样硬化病变可能需要12周时间。

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