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B6-Ldlrtm1小鼠,动物试验

原创发布者:北检院    发布时间:2023-03-01     点击数:

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基本信息

品系名称:B6-Ldlrtm1小鼠

英文名称:B6-Ldlrtm1 mouse

疾病名称:动脉粥样硬化、心血管疾病

相关基因:Ldlr

背景品系:C57BL/6J

遗传类型:基因敲除

繁殖方式:HOM X HOM

繁殖代数:NA

研究用途:用于动脉粥样硬化、心血管疾病等及信号转导方面的研究。

饲养环境:屏障或隔离环境

培育单位:北京华阜康生物科技股份有限公司、中国医学科学院医学实验动物研究所

保种单位:中国医学科学院医学实验动物研究所

资源鉴定:

鉴定日期:暂无介绍

特征描述

 

LDLR 基因结构及其突变

LDLR 基因为一管家基因, 在基因组中的长度大于45K b.含有 18 个外显子, 被 17 个内含子分隔开。分离并经逆转录得到的cDNA 为 5.3Kb。LDLR 的 3’非翻译区为 2.5Kb, 其中含有多拷贝的 Ala 家族的重复序列。在 LDLR的任何部位出现异常都可致病, 现已发现 150 多种 LDLR 基因异常, 但大多数( 90% 以上) 的改变都不很大, 只不过是一个或几个碱基发生异常而已。

LDLR基因家族由一类结构上与 LDL 受体相似的细胞膜表面的细胞受体组成, 其特点为所有的成员均有 4 种共同的结构: ( 1) LDL 受体配体结合重复序列; ( 2) EGF 重复序列和 EFG 前体同源域; (3) 单一的跨膜片段; (4) 至少 1 拷贝的“ NPXY” 内移信号, 迄今为止共发现 6 个LDL 受体基因家族蛋白成员。即 LDL 受体、VLDL 受体、卵黄蛋白原受体、LRP、类 LRP 分子、qp330( Heymann 肾炎抗原) 。LDL 受体基因家族的部分成员具有多功能性, 有些功能还相互重叠, 但组织分布都各有不同, 说明不同受体的具体功能与其表达场所有关。

LDLR 基因突变按LDLR 的结构标准区分至少有10种, 可分为 4 类:

第一类突变 没有受体合成。最普通的等位基因突变,占基因突变量的一半, 此基因不产生 LDLR 或只产生微量的受体, 突变的 LDLR 基因在从外显子 B 到内含子 Alu 重复序列元件之间缺失了一个很大的片段。

第二类突变 受体虽能合成, 但从内质网到高尔基体的运转很慢。它仅次于第一类突变。这些突变的受体不能出现在细胞表面, 它们可能是被阻留在内质网中直至被降解。

第三类突变 受体可被加工并能达细胞表面, 但不能正常地结合 LDL, 可能是由于在富含 CYS 的 LDLR 配体结合结构域或表皮生长因子前体同源区结构域的氨基酸发生了替代、缺失或重复。

第四类突变 受体可达到细胞表面并结合 LDL, 但不能集中到被膜窦区。这些突变发生在受体的胞浆尾结构区,分三种情况。最严重的是距跨膜区两个氨基酸的一个 Trp密码子发生无义突变, 成为一个终止密码, 使受体胞浆尾只有两个氨基碱基。另一种突变是在紧接编码胞浆尾的前 6个氨基酸的核苷酸序列之后的 4 个核苷酸的重复。改变了读码框, 导致在随机的 8 个氨基酸序列后产生一个终止密码。第三种突变较丰富, 为单碱基突变。在胞浆尾结构域中部, 即在受体的第 807 个氨基酸位置上一个 Cys 取代了原来的 Tyz。

LDLR 基因与高胆固醇血症

家族性高胆固醇血症(FH) 患者有编译 LDLR 的基因异常。这种疾病的患者有一个正常的 LDLR 基因和一个异常的缺陷基因, 他们血浆 LDL 的水平是正常人的二倍。而且在 60 岁以前易患心脏病。较少的个体有遗传性的 2 个LDLR 基因变异, 他们血浆中 LDL - C 水平是正常人的 6-10 倍。他们在 20 岁以前易患心脏病。尽管所有的 FH 患者都有 LDLR 基因异常, 但并不是所有的变异都是相同的。在美国, FH 家族中有 LDLR 不同部位的变异, 这些变异损伤了 LDLR 的功能。

高胆固醇血症兔和家兔的 LDLR 基因变异已被证实。

早期一些实验室研究表明 LDL 是以较大的脂蛋白形式- 极低密度脂蛋白 ( VLDL) 从肝细胞中分泌, 其核心富含TG 和 TC , 而大多数 TG 在毛细管中, 被脂蛋白酶分解、移走, VLDL 颗粒缩小, 重新进入血浆, 成为了中间密度脂蛋白( IDL) , IDL 富含 ApoE, 因而与 LDLR 有较强的亲和力, 由于这种亲和, IDL 颗粒很快进入肝脏而从血浆中清除, 因此,不难理解, 当TG 被移走、失去 AopE 时, 一些 IDL 颗粒逃脱肝脏的吸收而停留在血浆中, 成为新的物资- LDL, 由于LDL 仅含 Apo B100, 它与 LDLR 的亲和力明显低于 IDL , 所以它从血浆中被清除的较缓慢。由于这种原因, LDL 是血浆中最丰富的脂蛋白, 因为它富含TC, 携带了血浆中大多数的 TC。

当 LDLR 被损伤时, VLDL 仍正常分泌, 它以正常速率转化为 IDL, 然而, IDL 不再很快地从血浆中被清除, 一些IDL 逃脱了肝脏的吸收而转化成 LDL110、112, 因此, LDLR 缺陷导致了从血循环中清除 LDL 前体- IDL 的能力低下, 继而 LDL 在血浆中堆积。FH 患者的 LDLR 数量平均下降50% , LDL 水平升高 2- 3 倍。

FH 杂合子可以通过刺激他们单个正常基因, 产生二倍以上的 LDLR 数量, 作为基因变异的补偿治疗。

最近的研究表明, 服用 HMG - Co A 还原酶抑制剂, 肝TC 合成被抑制, LD LR 数量增加。 LDL 通过增加 IDL 的清除而降低了血浆中 LDL 的形成, 也提高了 LDL 的代谢, 降低合成与增加分解导致了血浆中 LDL 水平的急剧下降。所有的这些抑制剂均有相同的作用机制, 相同的副作用。即使人体有正常的 LDLR 基因, 个体间血浆 LDL-C 水平变异亦较大, 间接证据表明, 多因素导致的高胆固醇血症患者即使有正常的 LDLR 基因, 也产生很少的 LDLR。这种 LDLR 的缺陷有两个因素, 一是基因; 二是环境。基因因素是指参与 LDLR 活性调节的基因, 它们可能是那些控制TC 吸收、转化成胆汁酸、LDLR 转录的反馈调节基因, 或是TC 生物合成的基因, 这些基因的非常微妙的改变可能影响控制 LDLR 基因治疗的调控系统, 继而降低了 LDLR 表达。

这些导致多因素高胆固醇血症的基因并非单独起作用。它们与环境协同作用, 即高 TC 和饱和脂肪酸。一系列大量广泛的动物实验, 包括灵长目动物实验显示, 消化高 TC 和饱和脂肪酸饮食导致肝脏中 TC 的积聚, 这抑制了 LDLR 基因转录。在仓鼠和大鼠, 高 TC 饮食或饱和脂肪酸饮食抑制了 LDLR 表达。LDLR 基因的缺失、插入或碱基对变异导致基因表达异常及肝细胞表面 LDLR 表达数量的异常, 这种受体改变反映了血浆中 LDL-C 清除率的不同、不同个体血浆中 TC 含量的不同。

LDLR 基因与动脉粥样硬化及冠心病的关系

血浆中 2/3 以上的 LDL 是通过 LDLR 途径降解的,LDLR 基因的异常表达可影响 LDL 的清除, 使 LDL 在血浆中极度升高, 导致高胆固醇血症。Wang AM 等人用 RT-PCR 方法, 对颈动脉及冠状动脉组织中 LDLRm RNA 的含量进行了测定, 发现 AS 斑块中 LDLR 转录水平明显低于正常动脉组织, 提示 AS 的形成与 LDLR 的低表达有直接关系。

李锡明等人对冠心病患者血淋巴细胞 LDLRm RNA 的含量进行了测定, 发现冠心病患者血淋巴细胞 LDLRm RNA水平明显低于正常对照组, 提示冠心病患者存在 LDLRmRNA的表达不足。秦树存等人也发现了同样的结果。

基因治疗与高脂血症及动脉粥样硬化

基因治疗的基本原理和作法是, 将编码具有某种生物活性的物质(一般是蛋白质和肽) 的基因用某种载体( 消除了感染性的腺病毒或其它病毒、脂质体或人类细胞) 人为地转移到人体或组织细胞内, 使其在局部表达该活性物质, 从而达到相应的治疗或预防目的。有人以离体基因治疗法治疗成功一例家族性高胆固醇血症患者, 患者的自体肝细胞经用携带 LDL 受体基因重组逆转录病毒进行了基因治疗后, 再将肝细胞回输给患者, 治疗4个月后, 患者的LDL与HDL比值从治疗前的 10- 13 下降到治疗后的 5-8, 并对其肝组织进行原位杂交, 表明有转基因表达细胞的植入。1152

Brousseau 等将人类卵磷脂胆固醇酰基转移酶基因( lecithin cholestel acy ltransferase, LCAT ) 导入了 LDLR 缺乏的遗传性高脂血症家兔体内, 表明 LCAT 确实通过 LDLR途径调节 LDL 代谢, 从而影响动脉粥样硬化的易感性。而且, LCAT 的抗动脉粥样硬化作用只需 1 个单一的功能性LD LR 等位基因, 从而表明 LCAT 对大多数脂质代谢紊乱的患者是一种颇具吸引力的基因治疗方法。基因治疗已在某些遗传性疾病, 特别是单基因异常造成的遗传性疾病的治疗中取得了成功。但将其用于治疗高脂血症及动脉粥样硬化尚处于研究阶段。

LDLR 基因表达的调控因素

迄今为止在对不同组织和不同动物细胞的研究中, 发现LDLR 基因转录与反馈机制密切相关。当细胞中TC聚集时, 治疗水平受到抑制。相反, 在快速生长时期, 细胞对胆固醇的需要量增加时治疗过程被加速。在肝脏中, 这种反馈机制尤为重要。1172

胆固醇与 LDLRmRNA 研究表明, 饮食中的胆固醇降低了肝脏 LDLRmRNA水平, 因此降低了肝LDLR 数量, 引起血循环中 LDL 的堆积。T . D. Lecra. E 研究发现, 在基础条件下( 10% FCS) , 肝细胞和人类成纤维细胞的 LDLRm-RNA 的表达增多, 且肝细胞比成纤维细胞增加明显; 在含有25- 羟胆固醇和胆固醇酯的混合液中, 肝细胞和成纤维细胞的 LDLRm RNA 水平下调; 在含有 LPDS 和 2.5μm Mevinolin的细胞培养液中, 2 种细胞的 LDLRm RNA 水平上调。说明胆固醇类对LDLRmRNA有抑制作用。雌激素与 LDLRmRNA 雌激素对LDLR 活性的影响主要作用在 LDLR 的转录水平, 使其 mRNA 水平升高。Rai等给大鼠口服雌激素后, 大鼠肝细胞上 LDLR 转录水平升高2 倍。可见, 雌激素对肝细胞膜上LDLRmRNA有强烈的诱导作用。最近研究也证明雌激素对高胆固醇血症和冠心病患者外周血 PBMC 上 LDLRm RNA 有明显升高作用。提示高胆固醇血症和冠心病患者的 LDLR 损害是可逆的, 雌激素的替代治疗对绝经后冠心病女性仍有积极意义。

脂蛋白与 LDLRmRNA 在肝外细胞, 不仅 LDL-C, 而且 HDL-C 也能影响 LDLR 的转录水平, Thomas m. Stulming 等人研究表明, 不仅血清 LDL-C , 而且HDL-C 也可下调外周血淋巴细胞 LDLRm RNA 水平, HDL-C 对之下调作用是LDL-C 的三倍, 并证实 LDL-C 与 HDL-C 是以不同的病理机制发挥各自的对 LDLRmRNA 的下调作用。

HMG- GoA 还原酶抑制剂与 LDLRmRNA LDLR 和HMG-COA 还原酶和 LDLR 是肝脏胆固醇代谢的二个关键物质 HMG -Go A 还原酶是肝脏胆固醇代谢的 2 个关键物质。HMG- CoA 还原酶的竞争抑制剂可抑制内源性 TC的合成, 诱发 LDLR 的活性, 从而降低血浆胆固醇水平。此类药物是最有力的降低 LDL - C 的药物, 但价格昂贵。该类药物人体耐受性较好, 有恶心、乏力、失眠、头痛、转氨酶升高, 个别肌痛。在动物可引起晶状体混浊, 其升高 LDLR 活性和 m RNA 水平的作用与其引发还原酶和 LDLR 基因表达的同时调节有直接关系, 而与载脂蛋白 B 基因无关。

生长因子与 LDLRmRNA

Youngmik Park 研究发现,肝细胞生长因子( HGF) 提高了 LDLR 基因转录 4- 5 倍, 用HGF 培养的肝细胞产生时间和浓度依赖型的 LDLRmRNA的增加。分裂素与 LDLRm RNA Jennifer A 等人采用人新鲜离体外周血 PBMC 进行实验, 发现分裂素可增加 LDLR其

其他

姜传仓等发现丹参能升高实验性高胆固醇血症大鼠肝及人成纤维细胞 LDLRm RNA 水平。Michihiro Fukushima 在实验中, 亦发现蘑菇纤维素可增加高脂血症大鼠 LDLRm RNA 水平。1242林秋实研究发现山楂及山楂酮能提高高脂血症大鼠肝 LDLRmRNA 水平。在前期工作中,我们发现冠心康复方制剂可升高高脂血症患者外周血淋巴细胞 LDLRm RNA 水平。进一步说明中药可提高 LDLR基因表达, 解除 LDLR 的抑制状态, 促进 LDLR 表达, 使血中 LDL-C 减少, 调控 了血脂水平mRNA水平【1】。

有学者报道了关于LDLR 基因多态性与心脑血管疾病的相关性研究进展

LDLR基因多态性

现已发现的LDLR基因多态性位点有22个, 其中8个限制片段长度多态性 (restriction fragment length polymorphism,RFLP)较为常见,并被广泛应用。这8个位点分别为:内含子4中的 TaqⅠ、外显子8中的 StuⅠ、外显子12中的 HinⅡ、外显子13 中的 AvaⅡ、内含子 15 中的SpeⅡ、Apa LⅠ和 PvuⅡ、 外显子 18 中的 NcoⅠ。其中 LDLR内含子15 PvuⅡ RELP 研究得最多。 在LDLR 的任何部位出现 异常都可致病 , 现已发现150 多种 LDLR 基因异常, 但大多数(90%以上) 的改变都不很大,只不过是一个或几个碱基发生异常而已。LDLR基因的多态性与血脂紊乱、高血压、心脑血管疾病有关,详细论述在文章中【3】。

还有报道对ApoE-/-和LDLR-/-小鼠模型进行比较,这两个模型是目前使用最为广泛的2种动脉粥样硬化动物模型。两者虽然均可形成动脉粥样硬化的病灶,但在某些方面却存在明显的差异。该文从脂质代谢、斑块形成及病理、淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞、miRNA表达及调控等方面对这2种小鼠模型的差异性作一综述【4】。

 

动物简介

LDLR 由 Brown 等于 1973 年 发 现 的 一 种 细胞膜表面的糖蛋白,广泛分布于哺乳动物的肾上腺质、肝、脂肪等组织细胞膜上,以肝细胞含量最多。它通过介导血浆胆固醇的主要载体LDL 进入 细胞,来调节血浆胆固醇水平,是调节机体降脂作用的一个重要因素,LDLR 数量、结构及功能异常时,血浆胆固醇水平增高,并在组织内过度淤积,最终导致动脉粥样硬化斑块形成,引起早发冠心病、急性冠状动脉综合征、 脑卒中等严重疾病危及人体健康。

营养成分

饲料营养成分:水分≤10%;粗蛋白≥20%;粗脂肪≥4%;粗纤维≤5%;粗灰分≤8%;钙1.0-1.8%;磷0.6-1.2%。

生物学特性

生长曲线:无寿命:1-2年解剖学:无繁殖学:近交繁殖自发异常:无生理生化指标:无

遗传信息

暂无介绍

实验仪器

实验室仪器 实验室仪器 实验室仪器 实验室仪器

测试流程

B6-Ldlrtm1小鼠流程

注意事项

1.具体的试验周期以工程师告知的为准。

2.文章中的图片或者标准以及具体的试验方案仅供参考,因为每个样品和项目都有所不同,所以最终以工程师告知的为准。

3.关于(样品量)的需求,最好是先咨询我们的工程师确定,避免不必要的样品损失。

4.加急试验周期一般是五个工作日左右,部分样品有所差异

5.如果对于(B6-Ldlrtm1小鼠,动物试验)还有什么疑问,可以咨询我们的工程师为您一一解答。

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