应用类人化仓鼠模型探讨IDOL在脂代谢和动脉粥样硬化中的作用和机制

Atherosclerosis (AS) and AS associated cardiovascular and cerebrovascular disease serious damage human health. Hypercholesterolemia is an independent risk factor for AS. Low density lipoprotein receptor (LDLR) is an important protein that regulate plasma cholesterol levels. Idol is a newly identified target gene of liver X receptor (LXR). It mediate LDLR ubiquitination and degradation in the lysosome. LXR-Idol-LDLR axis play an important role in lipid metabolism. Idol dysfunctional mutation in humans display decreased plasma LDL-C level. While because the huge difference of LXR-Idol-LDLR axis between mice and humans, Idol deficient mice did not have phenotype. The impacts of Idol deficiency on the whole body lipid metabolism and AS are not clear, yet. Hamsters are very similar to humans in lipid metabolism and will be the ideal animal model for the study of LXR-Idol-LDLR axis. Based on the establishment of the first gene modified hamster model in the world, we intend to use the newly generated human-liked Idol and LDLR knockout hamster model, combined with adeno-associated virus 8 (AAV8) expression system, explore the role of LXR-Idol-LDLR axis in whole body lipid metabolism and its influence on AS and the possible mechanism.

动脉粥样硬化（AS）及其所致的心脑血管疾病严重危害着人类健康。高胆固醇血症是促进AS发生发展的独立危险因素，而低密度脂蛋白受体（LDLR）是调节血浆胆固醇水平的重要蛋白。Idol是新发现的核受体肝X受体（LXR）的靶基因，体外实验证实Idol可介导LDLR泛素化并在溶酶体降解，以LXR-Idol-LDLR轴方式调控胆固醇代谢。人群研究报道，Idol突变者血浆LDL-C水平明显降低。但小鼠LXR-Idol-LDLR轴反应性与人类不同，Idol缺失小鼠没有表型，因此Idol缺陷对整体脂代谢和AS的影响及机制不明。仓鼠的脂代谢特点与人类高度相似，将是研究LXR-Idol-LDLR轴的理想模型。申请人在制备了国际首例基因工程仓鼠基础上，拟应用新近构建成功的类人化Idol和LDLR敲除仓鼠，结合腺相关病毒8表达系统，探讨LXR-Idol-LDLR轴在整体脂代谢中的作用及其对AS的影响和可能机制。

动脉粥样硬化（AS）及其所致的心脑血管疾病严重危害着人类健康。高胆固醇血症是促进AS发生发展的独立危险因素，而低密度脂蛋白受体（LDLR）是调节血浆胆固醇水平的重要蛋白。Idol可介导LDLR泛素化并在溶酶体降解，以LXR-Idol-LDLR轴方式调控胆固醇代谢。仓鼠的脂代谢特点与人类高度相似，将是研究LXR-Idol-LDLR轴的理想模型。本项目应用类人化Idol敲除仓鼠模型，探讨LXR-Idol-LDLR轴在整体脂代谢中的作用及其对AS的影响和可能机制。.我们发现Idol敲除仓鼠与Idol敲除小鼠类似，肝脏LDLR的表达以及血浆LDL-C水平均无明显变化。LXR激动剂GW3965也没能诱导仓鼠肝脏Idol的表达。可见LXR-Idol-LDLR轴在仓鼠上的反应性较差。虽然Idol敲除仓鼠血LDL-C水平没有变化，但血TG较WT仓鼠明显降低。通过口服脂肪负荷、静脉脂肪负荷以及VLDL分泌实验证实，Idol敲除仓鼠血TG降低是由于TG清除加快引起的。可能与脂肪组织CD36表达上调有关。.为了研究Idol缺陷对AS的影响，我们将Idol敲除仓鼠杂交到AS易感的LDLR杂合子仓鼠背景上，之后给予高脂饲料（10% 猪油，0.5%胆固醇）喂饲16周。检测血脂和AS情况，发现两组AS无显著差异。虽然以往报道显示Idol主要通过LDLR途径调节脂质代谢，但我们惊喜的发现，Idol-LDLR双基因敲除仓鼠（DKO）血浆TC和TG均显著低于LDLR单基因敲除仓鼠。12月龄老年LDLR敲除仓鼠可出现自发性AS，我们发现DKO仓鼠的主动脉AS病变明显少于LDLR单敲仓鼠。可见，Idol对血脂和动脉粥样硬化的调控存在不依赖于LDLR的其他机制。.本项目可为基于Idol的降脂药物研发提供新思路，并提供基因工程仓鼠模型。Idol相关研究工作已整理，待发表。其他相关论文已发表9篇（英文SCI 7篇，中文2篇）。