LDLR⁻⁻模型

一、LDLR基因敲除（KO）小鼠模型

1. 构建方法

• 通过CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除小鼠的Ldlr基因，使其无法表达功能性LDLR蛋白。例如：

• 集萃药康构建的Ldlr KO小鼠模型，在正常饮食下血浆胆固醇水平为野生型的两倍，高脂饮食后可达2000mg/dL以上。

• 唯尚立德开发的Ldlr敲除小鼠（品系编号VSM40002），通过破坏exon4导致LDLR蛋白缺失。

2. 表型特征

• 高胆固醇血症：Ldlr KO小鼠血浆总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）显著升高，尤其在西方饮食诱导下，LDL-C水平急剧上升。

• 动脉粥样硬化：高脂饮食后，主动脉出现脂质沉积和早期动脉粥样硬化斑块。例如，油红O染色显示Ldlr KO小鼠主动脉周围大量红色脂质沉积。

• 其他疾病研究：如糖尿病肾病、高血糖相关研究。

3. 应用领域

• 机制研究：用于探究LDLR在胆固醇代谢、动脉粥样硬化形成中的作用。例如，结合骨髓移植实验（如β7−/−嵌合体模型），研究免疫细胞对动脉粥样硬化的影响。

• 药物评价：验证药物如MGL-3196对高脂血症的改善效果，或评估他汀类药物与PCSK9抑制剂的协同作用（如延长LDLR寿命）。

二、LDLR点突变模型

1. 构建与功能

• 通过引入特定突变（如终止密码子）模拟人类致病性变异。例如：

• LDLR^T2885点突变模型：导致LDLR蛋白表达显著降低，Western Blot和免疫荧光验证了蛋白缺失。
  

• Ldlr-E208X突变小鼠：模拟人类E207X突变，证实其与高胆固醇血症及动脉粥样硬化的因果关系。

2. 应用

• 致病机制研究：揭示突变如何影响LDLR功能，例如配体结合或再循环障碍。

• 精准治疗开发：为基因疗法提供靶点验证模型。

三、计算机模型：OptiMo-LDLr

1. 模型特点

• 整合多工具预测：结合Polyphen-2、SIFT、REVEL等六种软件，优化致病性预测。

• 高准确性：特异性达96.71%，敏感性达98.36%，优于单一工具。
  

热点残基分析：识别LDLR中易致病的“热点区域"，如特定结构域或外显子。

1. 应用

• 临床诊断支持：辅助分类ClinVar数据库中未明确致病性的LDLR变异。

• 结构功能关联：通过3D映射揭示致病性残基的聚集区域，推测其与配体结合或降解相关。

四、外泌体介导的基因治疗模型

1. 技术原理

• 将Ldlr mRNA封装于外泌体中递送至Ldlr−/−小鼠，恢复LDLR表达。

2. 疗效与优势

• 逆转表型：改善高胆固醇血症、动脉粥样硬化和肝脂肪变性。

• 稳定性与安全性：避免免疫反应，提高mRNA稳定性。

五、其他相关模型

1. 细胞模型：如研究APOE与LDLR相互作用时，使用敲除LDLR的细胞系验证摄取机制。

2. 人源化模型：如动脉粥样硬化靶标人源化小鼠，用于更贴近人类疾病的研究。

总结

LDLR模型涵盖基因敲除动物、点突变模型、计算预测工具及基因治疗平台，广泛应用于疾病机制解析、药物筛选和临床诊断。不同模型各有侧重，例如：

• 动物模型（如Ldlr KO小鼠）直接模拟病理表型；

• OptiMo-LDLr助力致病性变异分类；

• 外泌体治疗模型为遗传性高胆固醇血症提供新疗法思路。