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Apoe KO小鼠：连接脂蛋白清除障碍与动脉粥样硬化
Apoe KO通过破坏小鼠内源Apoe基因，建立以高胆固醇血症和动脉粥样硬化易感性为核心的模型，适合研究脂质代谢、血管炎症及其相互作用。
基因信息
| 项目 | 已核实信息 |
|---|---|
| 物种及背景 | 小鼠；C57BL/6J背景上的同源导入品系，保留构建相关遗传片段的可能性 |
| 靶基因 | 第7号染色体Apoe，编码载脂蛋白E；不是人APOE亚型替换 |
| 改造类型 | 全身性失活等位基因，经ES细胞同源重组构建 |
| 结构改变 | Neo盒插入伴随第3外显子及第3内含子部分序列删除 |
| 常用实验状态 | Apoe−/−纯合缺失；必须与Apoe+/−和野生型分开解释 |
| 功能结果 | 纯合动物缺乏正常ApoE功能，富含胆固醇的残粒清除受损 |
| 条件依赖 | 本身不是flox或Cre诱导模型，不需要Cre才发生缺失 |
品系简介
ApoE参与脂蛋白颗粒与清除途径的相互作用。缺少ApoE后，部分富含胆固醇的脂蛋白残粒在循环中积累，为血管壁脂质沉积和炎症提供持续背景。早期基因靶向及表型研究证明，纯合缺失动物即使在普通饲料条件下也可以出现明显高胆固醇血症及动脉病变（Piedrahita et al., 1992; Zhang et al., 1992）。
模型的重要价值在于脂质异常和免疫炎症同时存在：可以研究一个干预究竟改变了循环脂质、局部血管反应，还是两者兼有。反过来，这也意味着斑块减少不能自动归因于单一细胞通路，必须同时查看血脂、体重、摄食及组织终点。
构建方法
该等位基因采用经典ES细胞基因打靶路线：通过同源重组将设计好的失活结构引入Apoe位点，筛选正确靶向克隆，经嵌合和生殖系传递建立品系，再形成相应背景的模型。关键分子改变是Neo插入与局部序列删除，而不是整条基因被物理移除，也不是近期CRISPR构建的另一个等位基因（Piedrahita et al., 1992）。
早期验证在纯合动物血浆中未检出相应ApoE免疫沉淀。将该结论扩展到自己的组织或抗体体系时仍需验证；不同抗体、剪接或背景下的条带不能仅凭模型名称判断身份。
应用领域
| 问题 | 推荐观察终点 | 解释限制 |
|---|---|---|
| 脂蛋白代谢 | 总胆固醇、脂蛋白分布及清除相关读出 | 不是单纯的人类LDL升高模型，需关注残粒及物种差异 |
| 动脉病变形成 | 主动脉根部或全主动脉的病变负担、组织结构 | 不同取材部位和测量方式不能直接相互替代 |
| 血管炎症与细胞反应 | 巨噬细胞、平滑肌相关成分、胶原及局部炎症 | 标记物与细胞来源需要独立验证 |
| 饮食与干预效应 | 血脂、病变面积及组成的联合变化 | 膳食组成、时间、性别和起始年龄会影响效应 |
| 与其他遗传操作组合 | 比较同背景、同Apoe状态下的机制差异 | 不能将额外基因或Cre自身的效应归给Apoe缺失 |
该模型也可用于探索ApoE参与的其他过程，但全身缺失与人APOE2、APOE3、APOE4表达并不等价。研究人类亚型特异作用时，应选择直接匹配该问题的模型或补充实验。
表型与表现
| 观察 | 条件 | 证据与边界 |
|---|---|---|
| 高胆固醇血症 | 以纯合缺失动物为主要证据，可在普通饲料条件下出现 | 原始研究支持自发性代谢异常，绝对水平不能脱离采血、膳食和检测条件复制（Zhang et al., 1992） |
| 早期脂质沉积到较复杂病变 | 随观察时长、血管部位与饲养条件变化 | 早期研究报道病变进展，不能给所有群体指定统一病程时间表（Reddick et al., 1994） |
| 膳食促进病变 | 特定致动脉粥样硬化饮食可加速纯合模型病变 | 杂合与纯合的反应不同，不能将二者合并为同一种“KO”（Zhang et al., 1994） |
| 外观与健康状态 | 体重、外观、活动及繁殖可能受实验背景影响 | 外观无明显异常不代表没有血管病变，也不能替代持续监测 |
本资料不将某个饲料条件下的月龄、血脂或病变面积当作本品系所有动物的固定值。性别、年龄和微生物环境等变量应在报告中保留。
使用要点与模型局限
将基因型、遗传背景和饮食作为三个独立信息记录。饮食名称相同不代表脂肪、胆固醇及其他成分相同；已有病变后的干预与病变形成前干预，也回答不同问题。
病变测量应明确解剖部位、切片间隔、取样规则与盲法。面积相近的斑块可能有不同细胞及基质组成，宜依据研究问题联合评估，而不只报告一张代表性图片。
模型能重现多种动脉病变，却不意味着会稳定、自发出现人类急性心肌梗死所需的斑块破裂与血栓过程。抗炎或调脂实验中的阳性结果也不能直接等同于临床获益。若研究组织特异机制，全身Apoe缺失带来的系统效应尤其需要考虑。
若采用复合基因型，应在每一代保留清楚的分型与背景记录。正常血脂对照、缺失背景对照和干预对照回答的问题不同，不能只用未经匹配的普通野生型动物承担所有比较。
参考论文
Piedrahita, J. A., Zhang, S. H., Hagaman, J. R., Oliver, P. M., & Maeda, N. (1992). Generation of mice carrying a mutant apolipoprotein E gene inactivated by gene targeting in embryonic stem cells. Proceedings of the National Academy of Sciences, 89(10), 4471–4475. https://doi.org/10.1073/pnas.89.10.4471
Zhang, S. H., Reddick, R. L., Piedrahita, J. A., & Maeda, N. (1992). Spontaneous hypercholesterolemia and arterial lesions in mice lacking apolipoprotein E. Science, 258(5081), 468–471. https://doi.org/10.1126/science.1411543
Reddick, R. L., Zhang, S. H., & Maeda, N. (1994). Atherosclerosis in mice lacking apo E: Evaluation of lesional development and progression. Arteriosclerosis and Thrombosis, 14(1), 141–147. https://doi.org/10.1161/01.ATV.14.1.141
Zhang, S. H., Reddick, R. L., Burkey, B., & Maeda, N. (1994). Diet-induced atherosclerosis in mice heterozygous and homozygous for apolipoprotein E gene disruption. Journal of Clinical Investigation, 94(3), 937–945. https://doi.org/10.1172/JCI117460