高表达apoCIII转基因小型猪高脂血症模型优化及基因表达分布与调控

心血管疾病是人类健康的第一杀手，而高脂血症是引发心血管疾病的主要诱因。理想的高脂血症模型的建立将为其防治带来新的突破，动脉循环系统与人类极其相近的小型猪是研究基因功能、模拟高脂血症的理想实验动物。载脂蛋白CIII(apoCIII)是一种低分子糖蛋白，对调节血浆甘油三酯水平起重要作用，但是apoCIII引发高甘油三酯血症的具体机制还有待深入研究。我们已经成功构建高表达人apoCIII的小型猪胎儿成纤维细胞系，本研究拟采用转基因、胚胎移植等技术构建、优化高表达apoCIII的转基因高脂血症小型猪，利用分子生物学等技术对转基因猪的表型、apoCIII及相关调控基因表达检测，深入阐明apoCIII基因的生理活性、表达分布及调控，揭示apoCIII基因在高脂血症的发病机制及其致高脂血症的病理成因，为高脂血症的基因治疗以及新药研发奠定坚实基础。

心血管疾病是人类健康的第一杀手，而高脂血症是引发心血管疾病的主要因素。载脂蛋白CIII(apoCIII)是一种低分子糖蛋白，对调节血浆甘油三酯水平起重要作用，目前apoCIII转基因小鼠已经用于高甘油三酯血症研究的动物模型，但是小鼠和人体内的脂蛋白代谢有差异。由于猪的脂代谢特点和心血管疾病发展过程等方面都与人类极其相似，其心血管系统的解剖结构和生理功能几乎与人类完全一样，是公认的最佳心血管疾病动物模型，因此我们通过构建高表达人apoCIII的小型猪胎儿成纤维细胞系，采用了转基因、胚胎移植等技术构建、优化高表达apoCIII的转基因高脂血症小型猪，利用分子生物学相关技术对转基因猪的表型分析及apoCIII表达检测。结果显示，人apoCⅢ在转基因猪的肝和小肠有表达。与非转基因猪比较，apoCIII的转基因小型猪血浆甘油三酯水平显著升高。快速蛋白液相层析(FPLC)数据显示，apoCⅢ转基因猪较非转基因组在极低密度脂蛋白/乳糜微粒有一个显著的峰，但是在胆固醇组分上并没有显著差异。脂负荷检测显示，apoCⅢ转基因猪较非转基因组对富含甘油三酯的脂蛋白的清除发生了明显的延迟。静脉葡萄糖耐量检测（IVGTT），apoCⅢ转基因和非转基因小型猪在糖代谢方面未出现差异，糖代谢正常，表明apoCⅢ转基因小型猪的葡萄糖耐量正常。按照国家转基因动物的生物安全规范要求检测，apoCⅢ转基因小型猪外源基因未发生水平漂移至肠道内微生物菌群及周围环境土壤中，没有对环境造成不利影响。本项目还进行了高脂血症炎症的拓展研究，apoCIII诱导的炎症细胞模型。实验结果证明apoCIII和LPS刺激后，apoCIII和LPS阳性对照组细胞因子浓度与空白组相比，有显著的提高。通过本项目研究，成功地建立了载脂蛋白Clll转基因克隆高脂血症小型猪模型，apoCIII基因表达可以通过提高血浆甘油三酯水平等因素，在高脂血症的过程中发挥重要作用。我们构建的apoCⅢ转基因小型猪模型可为高脂血症及动脉粥样硬化等相关疾病的发病机制和治疗等方面研究提供实验数据。