新型代谢性心血管疾病模式动物仓鼠血栓模型的建立及其在抗血栓药物筛选中的应用

ApoE-/- and LDLR-/- mice models provide powerful tools for understanding the mechanisms of atherosclerosis (AS) in human. However, due to considerable differences in lipid metabolism and plaque formation between mice and human, only a few clinical trials succeed in recapitulating the benefits of novel drugs observed from basic studies. In the search of revolutionary model animals with more resemblance to human, hamsters stand out as a favorable option. Previous studies showed that hamsters harbor similar hemocyte components, lipid metabolism, plasma lipoprotein spectrum, as well as high-fat feed response in regard to human, thus providing an ideal animal model for studying atherothrombosis and antithrombotic agents in translational medicine. Previously, our collaborators generated a low density lipoprotein receptor knockout (LDLR-/-) hamster strain using the CRISPRE/Cas9 platform. Next, we will establish animal surgical models of thrombosis and protocols of blood analysis utilizing the genetically modified hamsters. By systematically comparing the characteristics of hemostasis and thrombosis between mice and hamsters, we will further evaluate the efficacy of hamsters in the study of thrombosis and screening of novel anticoagulant and antiplatelet drugs.

ApoE-/-或LDLR-/-小鼠模型为人类对动脉粥样硬化（AS）的认识提供了强有力的工具，但其体内脂质代谢和斑块的转归与人类有较大的差别，导致部分临床医学转化的失败。仓鼠在血液细胞成分和血脂代谢方面与人类高度相似，血浆脂蛋白谱、对高脂饲料的反应也均与人类相同，有望成为更为理想的动脉粥样硬化血栓和抗血栓新药研究的新型疾病动物模型。本项目将利用合作单位采用CRISPRE/Cas9技术构建的类人化低密度脂蛋白受体敲除（LDLR KO）的仓鼠，结合申请者在血栓研究领域的优势，规范的建立仓鼠血液分析方法和血栓模型。并对比传统的小鼠血栓模型，全面的分析类人化模式动物仓鼠作为血栓研究的优势和在筛选抗凝血和抗血小板新药方面的应用价值。

根据项目研究计划，课题组主要进行了以下实验模型动物仓鼠和小鼠的血液成分分析和血栓模型等研究。1. 仓鼠模式动物相关研究：①繁育高脂血症WT/LDLR-/-仓鼠以及高甘油三脂血症WT/LCAT-/-仓鼠稳定遗传品系，全面分析高脂血症WT/LDLR-/-仓鼠和高甘油三脂血症WT/LCAT-/-仓鼠各类血细胞比例(白细胞、红细胞和血小板)和血浆生化特点(总胆固醇、总甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白)，凝血四项指标(活化部分凝血酶原时间、凝血酶时间、纤维蛋白原和凝血酶时间)。②利用流式细胞检测技术、免疫组织化学技术分别对市场上的相关抗体进行检测，确定可用于仓鼠血栓研究的商业化抗体。同时，建立仓鼠血小板活化实验和血小板聚集实验的规范化流程。③成功建立的仓鼠三氯化铁损伤血栓模型中，完成丹酚酸A对抗血小板及抗血栓作用效果的评价。2. 小鼠模式动物相关研究：①成功建立基于提睾肌血管的缺血再灌注炎症血栓模型，发现炎症血栓的中性粒细胞驻留和浸润显著增多，可用于探索中性粒细胞和活化血小板之间相互作用的分子机制。②成功构建扰动流诱导的小鼠颈动脉血栓动物模型，发现扰动流诱导的颈动脉血栓是由红细胞、白细胞和血小板构成的复合血栓，伴随大量的纤维蛋白沉积。结果提示扰动流作用下血栓形成的机制可能更接近病理血栓，有可能成为新的高效研发抗血栓药物的血栓模型。③发现了抗阿尔茨海默肽-humanin的高活性突变体HNG通过微管乙酰化稳定血小板微管在血小板功能和血栓形成中的新作用，表明HNG在心血管疾病的治疗中具有潜在的临床应用价值。