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ApoE小鼠动脉粥样硬化模型的建立_图文.

体内的脂类物质代谢异常时,多余的脂质沉积在血管壁上,并逐渐形成斑块,使血管内皮增厚、变硬,是引起动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS )的重要原因之一。

载脂蛋白E(apolipoprotein E, apoE )主要存在于乳糜微粒(chylomicron, CM )、极低密度脂蛋白(very low desity lipoprotein, LDL )ApoE -/-小鼠动脉粥样硬化模型的建立欧海龙,张礼林,何晓兰,李红梅,雷霆雯*(贵阳医学院生物化学与分子生物学教研室,中国贵州贵阳550004摘要:ApoE -基因敲除小鼠(ApoE -/-)经含有21%脂肪和0.15%胆固醇的高脂饲料喂食12周后进行各项血脂胆固醇水平检测,以及整体主动脉油红O 染色与主动脉根部病理切片油红O 染色等动脉粥样硬化病理分析。

结果显示经过高脂诱导的ApoE -/-小鼠的血浆总胆固醇和甘油三酯水平均比未经饮食诱导的ApoE -/-小鼠、经同样饮食处理的野生型小鼠以及未经处理的野生型小鼠均显著升高(P <0.05);低密度脂蛋白-胆固醇水平与野生型(正常饮食组和高脂组)相比升高了近3倍多;高脂诱导ApoE -/-小鼠的主动脉斑块面积占整体主动脉面积的65%,显著高于ApoE -/-小鼠的正常饮食组(21%)(P <0.05),同时主动脉根部的血管壁明显增厚,管腔变窄。

实验结果表明通过高脂饲料饮食诱导,成功建立了动脉粥样硬化模型小鼠,可为下游的药物筛选、基因治疗以及动脉粥样硬化机理的体内研究提供理想的实验材料。

关键词:ApoE -/-小鼠;动脉粥样硬化;胆固醇;血脂;主动脉中图分类号:R394文献标识码:A 文章编号:1007-7847(201502-0141-04Abstract :The ApoE gene knockout mice (ApoE -/- were fed with a high-fat (HFdiet containing 21%fat and 0.15%cholesterol for 12weeks to establish atherosclerosis model. After diet induction, the ApoE -/-mice were sacrificed and plasma total cholesterol (TC,triglyceride (TG,low -density lipoprotein -cholesterol (LDL-Cand high-density lipoprotein-cholesterol (HDL-Clevels were measured. The whole aortas and se -quential sections of the aortic root were stained with oil red O. Results showed that the plasma levels of TC and TG from HF diet induced ApoE -/-mice were both dramatically higher than normal diet(ND-fedApoE -/-mice as well as wild-type mice fed with normal diet or HF diet (P <0.05.The contents of LDL-cholesterol in plasma were elevated by three-fold compared with wild-type (NDand HFD. Atherosclerotic lesion sizes were significantly increased in whole aorta (65%as compared with normal diet ApoE -/-mice (21%.Similar result was obtained from cross-sections of the aortic root analysis. The results demonstrated that HF diet treatment greatly enhanced atherosclerosis development in ApoE -/-mice. The establishment of atherosclerosis model mice provides a valuable tool for drug screen, gene therapy and even in vivo mechanism analysis in atherosclerosis disease.Key words :ApoE -/-mice; atherosclerosis; cholesterol; lipoprotein; aorta(Life Science Research ,2015,19(2):141~144)收稿日期:2014-08-25;修回日期:2014-10-21基金项目:贵阳医学院博士启动基金项目(2012006)作者简介:欧海龙(1977-),男,福建莆田人,贵阳医学院副教授,博士,主要从事脂代谢与动脉粥样硬化研究; *通讯作者:雷霆雯(1962-)女,贵州贵阳人,贵阳医学院教授,硕士,主要从事基因工程药物研究,E-mail:**************。

第19卷第2期生命科学研究Vol.19No.22015年4月Life Science ResearchApr. 2015The Establishment of Atherosclerosis Model in ApoE -/-MiceOU Hai-long, ZHANG Li-lin, HE Xiao-lan, LI Hong-mei, LEI Ting-wen *(Department of Biochemistry and Molecular Biology, Guiyang Medical University, Guiyang 550004, Guizhou, ChinaDOI:10.16605/ki.1007-7847.2015.02.012生命科学研究2015年等多种血浆脂蛋白中,可介导脂蛋白残粒的摄取,维持血浆胆固醇的平衡、促进泡沫细胞中胆固醇的外流以及具有抗氧化和消炎等作用,该基因缺陷将使体内脂代谢发生紊乱。

ApoE 基因敲除的纯合小鼠(ApoE -/-)可正常存活和繁殖,当给予适当的高脂饮食时,可导致各种高脂蛋白血症[1,2],是动脉硬化研究的常用工具。

本研究以C57BL/6纯系的ApoE -/-小鼠为材料,通过高脂饲料喂养,成功诱导其形成动脉粥样硬化病变小鼠模型,该模型可为下游的药物筛选、基因治疗以及动脉粥样硬化机理的体内研究提供理想的试验材料。

1材料与方法1.1试剂和仪器体视显微镜(江南永新,南京),倒置显微镜(TS100F ,Nikon 公司,日本),冰冻切片机(CM1850,Leica 公司,德国);小鼠基础饲料由贵阳医学院动物中心提供;尹红、苏木素购自北京赛弛生物公司;油红O 购自北京鼎国生物公司;低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C )、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C )检测试剂盒购自南京建成生物公司;其余试剂均为国产分析纯。

1.2试验动物C57BL/6纯系背景的载脂蛋白E 基因敲除小鼠(ApoE-/-)购自南京大学模式动物研究所,引种协议[2012]470号。

动物饲养环境条件为室温20~25℃,相对湿度40%~70%。

对6周龄左右的ApoE -/-雄性小鼠(n =8)进行高脂肪饲料喂养(21%脂肪和0.15%胆固醇),喂食12周之后,对体重为25~30g 的小鼠进行解剖并抽取静脉血用于下一步实验。

1.3血脂水平的检测方法血清总胆固醇(Total cholesterol, TC )、甘油三脂(Triglyceride, TG )水平的测定分别采用胆固醇氧化酶法(COD -PAP )及磷酸甘油氧化酶法(GPO-PAP ),最后通过分光光度计在500nm 测得吸收值。

低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C )、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C )测定方法均按照南京建成试剂盒说明书进行操作。

1.4主动脉整体染色方法小鼠采血后,在麻醉下用PBS 进行灌注,分离获得整体主动脉,清除其余脂肪和结缔组织后,用PBS 清洗干净,于4%多聚甲醛中固定12h 以上,再纵向剖开。

主动脉经70%乙醇中浸泡2min后进行油红O 染色30min (用异丙醇配成0.5%的母液,再以3:2的比例稀释成工作液);70%乙醇漂洗至组织发白,经蒸馏水清洗数次后拍照,并用Image-Pro Plus 6.0. (IPP6.0)软件(Media Cy -bernetics )对斑块面积进行定量分析。

1.5主动脉根部斑块组织化学分析方法取出心脏固定48h 后,从心耳下方切取主动脉根部,再进行蔗糖脱水,OCT (Optimal cuttingtemperature compound )包埋。

快速冷冻之后从主动脉瓣开始以100μm 为间距切取连续5张厚度为8μm 的切片。

切片进行油红O 染色。

染色方法同1.4。

1.6统计方法实验结果的数据均表达为均数±标准差。

各组数据之间显著性检验用多个样本均数比较及两两比较的t 检验分析。

2结果2.1血脂检测ApoE -/-小鼠在高脂饲料饮食诱导12周后,取静脉血进行TC 、TG 、LDL-C 和HDL-C 水平检测。

结果显示经高脂诱导小鼠的TC 和TG 含量比未经诱导的野生型和ApoE -/-小鼠,以及经高脂诱导的野生型小鼠均显著升高(P <0.05)(表1),其中比未经诱导ApoE -/-小鼠的TC 含量提高了50%。

高脂组ApoE -/-小鼠的LDL-C 水平比其他三组对照小鼠也存在不同程度的提高,特别是与野生型(正常饮食组和高脂组)相比升高了近3倍多;HDL 在体内具有抗动脉粥样硬化作用,其水平与正常饮食的ApoE -/-小鼠相比有显著升高,但与野生型(正常饮食组和高脂组)相比变化相对较小(表1)。

2.2动脉粥样硬化的病理分析对实验小鼠进行解剖,获取主动脉,通过油红O 染色的方法确定脂质在整体主动脉壁上的积累程度,结果发现经高脂饲料饮食诱导后ApoE -/-小鼠的主动脉弓、腹主动脉、胸主动脉以及髂总动脉分支处均可见明显的粥样硬化斑块,斑块内的脂质被油红O 染成红色,其阳性比例高达65%,比未经诱导处理的同窝出生的小鼠(21%)显著升高(P <0.05)(图1)。

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