動脈粥樣硬化模型

動脈粥樣硬化(atherosclerosis)是CVD常見和基本的病理基礎。動脈粥樣硬化的主要病理過程包括血管內皮細胞的活化、單核細胞黏附并遷移到內膜下、巨噬細胞吞噬氧化修飾的脂蛋白轉化為泡沫細胞、內膜中膜增生,終形成粥樣斑塊或引起血栓堵塞血管,引起缺血性疾病。長期以來，一系列的實驗動物，如小鼠、大鼠、家兔、地鼠、鵪鶉、豬和猴子等，被應用于動脈粥樣硬化的研究。根據來源，動脈粥樣硬化動物模型可分為自發(fā)性、誘發(fā)性和基因修飾三大類。

一、自發(fā)性動脈粥樣硬化動物模型
渡邊兔(Watanabe heritable hyperlipidemie, WHHL)和圣.托馬斯免(St. Thomas's hospital strain, STHS)是家兔自發(fā)動脈粥樣硬化的兩個典型模型。其中,WHHL家兔是自發(fā)低密度脂蛋白受體(lowdensity lipoprotein receptor, LDLr)突變造成內源性高膽固醇血癥家免品系，是研究高膽固醇血癥和動脈粥樣硬化常用的動物模型。STHS兔是一種遺傳性脂代謝紊亂的新西蘭兔，應用較少。

[造模機制]WHHL家兔是單基因隱性突變造成LDLr缺陷，普通飲食就可出現(xiàn)高膽固醇血癥和動脈粥樣硬化，其臨床特征和病理變化與人家族性高膽固醇血癥非常相似。

二、誘發(fā)性動脈粥樣硬化動物模型
誘發(fā)動脈粥樣硬化的經典方法主要有兩種:飲食誘導法和血管內皮損傷法。
(→)飲食誘導法
不同動物對膽固醇的反應是*不同的，其中以家兔對膽固醇的反應較為敏感，而嚙齒類動物(如小鼠、大鼠)對膽固醇幾乎不反應。1908年,病理生理學家Ignatowski用富含動物蛋白的飲食飼喂家兔，以此誘導動脈粥樣硬化病變,開啟了動脈粥樣硬化實驗研究的新時代。因而,家兔是飲食誘導研究動脈粥樣硬化的理想動物模型。

[造模機制]動物機體脂質代謝紊亂，血脂升高，容易引起血管內皮傷，導致血管內皮功能紊亂、通透性增高,終導致血管壁的脂質浸潤、形成動脈粥樣硬化。因此,通過給實驗動物飼喂高脂、高膽固醇飲食，出現(xiàn)高脂血癥，進而誘導其主動脈及冠狀動脈逐漸形成粥樣硬化斑塊。在高脂、高膽固醇飲食中加人少量膽酸鹽，可以增加膽固醇的吸收;加入甲狀腺抑制藥物如甲基硫氧嘧啶.丙基硫氧嘧啶，可進一步加速動脈病變的形成。

 (二)血管內皮損傷法
根據不同的外力,血管內皮損傷法可以分為機械損傷法和物理生化因子損傷法。前者主要是用球囊導管、鋼絲套圈或金屬絲等來損傷血管內皮，而后者則是用化學藥品、電刺激、空氣干燥或放射線等來損傷血管內皮。其中，以球囊損傷法較為常用。

[造模機制]血管內皮損傷是動脈粥樣硬化發(fā)生的始動環(huán)節(jié),通過外力損傷血管內皮細胞,使血管內皮通透性、黏附性、血液凝固改變，造成動脈內膜損傷或功能障礙，再輔助性飼喂高脂高膽固醇飲食,可誘導動脈粥樣硬化形成。

 三、基因修飾動脈粥樣硬化動物模型
基因敲除小鼠和轉基因家免是研究脂蛋白代謝和動脈粥樣硬化的重要模型，為模擬人類動脈粥樣硬化發(fā)生、發(fā)展，研究病理機制提供了新方法。
(一)基因敲除小鼠
[造模機制]應用胚胎操作技術和DNA同源重組原理，定向將靶基因片段用基因缺失片段替代，從而制備基因蔽除小鼠。近,新的基因敲除技術不斷開發(fā)應用，如鋅指核酸酶、TALEN 和CRISPR/Cas9技術。動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展與脂質代謝關系比較密切,脂代謝中有兩個重要基因即載脂蛋E(apolipoprotein E, ApoE)和LDLr,它們在膽固醇和甘油三酯轉運過程中起重要作用。其中,ApoE是清除乳糜微粒和極低密度脂蛋白( very low density lipoprotein, VLDL受體的配體，而LDLr是一種細胞膜表面的糖蛋白。ApoE或LDLr基因的敲除,會引起血漿中低密度脂蛋白積累和血管重構，進而導致主動脈發(fā)生動脈粥樣硬化病變。

 (二)轉基因家兔
[造模機制]家兔品系一般選用新西蘭家兔或日本大耳白家兔。原核顯微注射法是目前制作轉基因家兔常用的方法。制作轉基因家兔時,將構建好的外源基因直接注射到受精卵的雄原核中，然后將攜帶外源基因的受精卵移植到同品系假孕受體雌兔的輸卵管中,就可獲得新生轉基因仔兔。