ApoE基因敲除小鼠动脉粥样硬化模型：构建与应用中的核心检测项目

一、模型概述

ApoE⁻/⁻小鼠是研究动脉粥样硬化（Atherosclerosis, AS）的黄金标准模型。载脂蛋白E（ApoE）参与脂质代谢清除，其缺失导致血浆胆固醇极度升高（无需手术诱导），自发形成动脉粥样硬化斑块，病理特征与人类高度相似。

二、模型构建关键点

1. 动物品系：C57BL/6背景最常用（对高脂饮食敏感）
2. 诱导方式：
   • 自发模型：普通饲料（Chow Diet）饲养 ≥ 20周
   • 加速模型：高脂饮食（HFD，含15-21%脂肪、0.15-1.25%胆固醇）饲养 8-16周
3. 对照设置：同背景野生型（WT）小鼠 + 相同饲养条件

三、核心检测项目体系（重点）

(一) 血脂水平检测（基础指标）

注：需在实验开始前、中、末期动态监测，明确模型成功建立及干预效果。

(二) 动脉粥样硬化斑块分析（形态学核心）

1. 主动脉整体斑块负荷

• 样本：主动脉弓至髂动脉分叉处（整条主动脉）

• 方法：

  • 油红O染色（Oil Red O Staining）
    • 步骤：灌注固定 → 剥离主动脉 → 纵剖 → 油红O染色（脂质染色呈红色）
    • 定量：ImageJ软件计算斑块面积占主动脉总面积百分比
    • 意义：直观显示全身动脉斑块分布及总体负荷

  图：油红O染色显示主动脉弓及分支处大量红色斑块（箭头）

2. 主动脉根部斑块定量（金标准部位）

• 样本：心脏+主动脉根部（OCT包埋，连续冰冻切片）

• 染色方法：

• 关键参数：

  Math\text{斑块负荷} = \frac{\text{斑块横截面积}}{\text{血管腔面积}} \times 100\%

(三) 斑块稳定性评估（进阶指标）

(四) 炎症与氧化应激指标

• 血浆炎症因子： ELISA检测 IL-6, TNF-α, IL-1β, MCP-1（促炎因子）
• 组织炎症信号：
  • 主动脉组织qPCR/Western blot检测 NF-κB, VCAM-1, ICAM-1 表达
  • 免疫荧光共聚焦观察 巨噬细胞极化（M1型：iNOS⁺；M2型：CD206⁺）
• 氧化应激： 血清/组织 MDA（丙二醛）、SOD（超氧化物歧化酶） 活性

(五) 肝功能与安全性监测

• 血清ALT/AST：评估高脂饮食对肝脏的毒性
• 肝脏病理：
  • HE染色观察 脂肪变性（肝细胞空泡化）
  • 油红O染色定量 肝脏脂质沉积

四、应用场景与检测项目选择指南

五、模型局限性及应对策略

1. 斑块位置差异：人类斑块多见于冠脉，小鼠集中于主动脉弓/根部 → 需明确声明研究部位
2. 无斑块破裂血栓：自发破裂罕见 → 可结合血管钳损伤术或PCSK9腺病毒注射加速斑块不稳定
3. 免疫系统差异：ApoE⁻/⁻影响免疫细胞功能 → 使用骨髓移植（BMT）模型研究特定免疫细胞作用

六、结论

ApoE⁻/⁻小鼠是动脉粥样硬化机制研究与药物评价的不可替代工具。通过血脂分析→主动脉斑块定量→组织病理/免疫染色→炎症氧化指标的多层次检测体系，可全面评估干预效果。研究者需根据科学问题合理选择检测组合，并结合模型局限性合理解读数据。

参考文献：

1. Getz GS, Reardon CA. ApoE knockout and knockin mice: the history of their contribution to the understanding of atherogenesis. Curr Opin Lipidol. 2016.
2. VanderLaan PA, et al. Site-specific atherosclerotic plaque in ApoE-/- mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004.
3. Bentzon JF, et al. Mechanisms of plaque formation and rupture. Circ Res. 2014.

提示：实际研究中需通过预实验确定高脂饮食周期及样本量（n≥6/组），所有操作遵循动物伦理委员会指南。

如需特定研究方向（如纳米药物递送、免疫疗法）的详细方案，可提供进一步扩展！