摘要（Executive Summary）

传统模型面临的挑战

动脉粥样硬化研究长期依赖 ApoE^-/-^ 和 LDLR^-/-^ 小鼠模型，但存在遗传背景单一、与其他转基因品系杂交周期长、难以快速拓展至其他动物种属等局限。此外，部分模型的脂质代谢特征与人类疾病并不完全一致。

新型解决方案

AAV-PCSK9 模型通过递送功能增强型 PCSK9 突变体（如人源 D374Y 或鼠源 D377Y），并结合高脂饮食（HFD），可在非基因工程动物中快速诱导高胆固醇血症和动脉粥样硬化病变。

核心优势

• 无需建立或繁育基因敲除动物；

• 可应用于多种遗传背景模型；

• 脂质谱更接近人类 LDL-C 主导的病理特征；

• 支持不同病变程度的灵活调控；

• 已成功拓展至仓鼠等其他实验动物。

数据与应用验证

基于和元生物在AAV载体开发与心血管疾病研究服务领域的项目积累，以及公开发表的学术研究成果，AAV-PCSK9已广泛应用于动脉粥样硬化、腹主动脉瘤、脂质代谢异常及心血管药物评价等研究方向，并持续获得验证。

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一、为什么传统动脉粥样硬化模型正在面临挑战？

动脉粥样硬化（Atherosclerosis）是一种由脂质沉积和慢性炎症共同驱动的血管疾病，也是冠心病、脑卒中和外周动脉疾病的重要病理基础。

为了深入研究疾病发生机制及开发新型治疗策略，ApoE^-/-^ 小鼠和 LDLR^-/-^ 小鼠长期被视为该领域的经典模型。

然而，根据和元生物近年来服务心血管与代谢疾病研究项目的经验，越来越多研究团队开始关注传统模型在实验效率和应用场景上的局限性。

遗传背景受限

传统模型通常建立于固定遗传背景之上，当研究涉及特定转基因动物时，需要重新进行品系杂交。

繁育周期较长

获得目标实验动物往往需要经历多代繁育，实验启动时间显著延长。

与人类脂质代谢存在差异

ApoE^-/-^ 小鼠的血脂异常主要表现为 VLDL 和残余脂蛋白升高，而人类动脉粥样硬化最重要的危险因素则是 LDL-C 升高。

因此，研究人员一直在寻找更加灵活、更加接近临床病理特征的替代模型。

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二、AAV-PCSK9 如何诱导动脉粥样硬化？

PCSK9 的生物学功能

PCSK9（Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin Type 9）主要由肝脏表达和分泌，是胆固醇代谢的重要调控蛋白。

正常情况下，肝细胞表面的 LDL 受体（LDLR）负责清除循环中的 LDL-C。

当 PCSK9 与 LDLR 结合后，会促进 LDLR 进入溶酶体降解，从而降低 LDL-C 的清除能力，导致血浆 LDL-C 水平升高。

AAV-PCSK9 的造模原理

研究人员利用 AAV 载体将功能增强型 PCSK9 突变体（如人源 D374Y 或鼠源 D377Y）递送至肝脏。

持续表达的高活性 PCSK9 可：

• 加速 LDLR 降解；

• 抑制 LDL-C 清除；

• 诱导高胆固醇血症；

• 在高脂饮食条件下促进动脉粥样硬化形成。

从本质上看，这是一种利用病毒载体模拟获得性高胆固醇血症的策略。

作为较早开展AAV载体开发和病毒包装服务的平台之一，和元生物在AAV-PCSK9项目开发过程中发现，载体设计、病毒纯度、滴度准确性以及批次一致性均会直接影响模型构建效果。

因此，在实际研究中，标准化生产工艺和严格的质量控制体系往往是保证造模成功率和实验重复性的关键因素。

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三、AAV-PCSK9 相比传统模型有哪些优势？

无需基因工程改造

AAV-PCSK9 可直接应用于野生型小鼠以及各种转基因背景动物，无需重新建立品系。

对于涉及 Cre-LoxP 系统、免疫缺陷模型或特定基因修饰动物的研究，可显著缩短实验周期。

可拓展至更多实验动物

除小鼠外，已有研究利用AAV-PCSK9成功在仓鼠中建立动脉粥样硬化模型。

这为研究更接近人类脂质代谢特征的实验体系提供了新的选择。

脂质谱更接近人类

与 ApoE^-/-^ 模型相比，AAV-PCSK9 模型主要表现为 LDL-C 升高。

根据公开文献及和元生物多年积累的客户相关项目经验，该模型的脂质代谢特征与人类高胆固醇血症状态更加接近，因此被广泛用于他汀类药物、PCSK9抑制剂及其他降脂疗法的研究。

病变程度灵活可控

通过调整：

• 病毒剂量；

• 饮食组成；

• 诱导周期；

研究人员可构建不同严重程度的疾病模型。

适用于高通量研究

AAV-PCSK9 模型构建效率高，适用于：

• 候选基因功能验证；

• 药物筛选；

• PCSK9-LDLR通路机制研究；

• 心血管疾病模型开发。

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四、 AAV-PCSK9 实验流程参考

以下方案综合公开文献资料以及和元生物相关项目经验整理，仅供实验设计参考。

实验动物

常见模型包括：

• 8周龄 C57BL/6J 小鼠

• 8周龄 C57BL/6NTac 小鼠

病毒注射

推荐采用尾静脉注射。

参考剂量：

2–5 × 10^11 vg/只

实际剂量需结合血清型、载体设计及研究目的进行优化。

高脂饮食诱导

病毒注射后配合高脂饲料持续饲养。

常见检测时间点

时间节点	观察指标
6–12周	血脂水平显著升高
12–16周	主动脉形成明显粥样硬化病变
约20周	可观察到主动脉钙化等晚期病变

注：具体时间可能受到病毒剂量、动物背景及饲养条件影响。

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五、 AAV-PCSK9 领域的实践积累

目前，AAV-PCSK9相关产品与技术服务已被应用于：

• 动脉粥样硬化研究

• 腹主动脉瘤研究

• 脂质代谢异常研究

• 心血管药物评价研究

等多个方向。

长期项目积累也使OBiO形成了较成熟的AAV-PCSK9模型构建经验体系，为科研人员提供从载体设计到实验实施的技术支持。

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六、应用案例

在浙江大学医学院附属第一医院研究团队发表的研究工作中，研究人员利用AAV-PCSK9联合高脂饮食建立高胆固醇血症模型，从而提高腹主动脉瘤的发生率并研究CD34+细胞的作用机制。

研究过程中采用了和元生物（OBiO）构建的AAV-PCSK9工具。该研究进一步说明，AAV-PCSK9不仅适用于经典动脉粥样硬化研究，也能够作为腹主动脉瘤及其他心血管疾病研究的重要模型工具。

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七、常见问题（FAQ）

Q1：AAV-PCSK9 与 ApoE-/- 小鼠应该如何选择？

A：

如果研究重点是：

• 快速开展实验；

• 在特定转基因背景下开展研究；

• 评估 LDL-C 靶向治疗策略；

AAV-PCSK9 通常具有更高的灵活性。

如果需要长期稳定遗传模型，或与既往大量 ApoE-/- 数据进行直接比较，则 ApoE-/- 模型仍具有重要价值。

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Q2：AAV-PCSK9 适用于哪些研究方向？

A：

主要包括：

• 动脉粥样硬化机制研究；

• PCSK9-LDLR通路研究；

• 降脂药物开发与评价；

• 腹主动脉瘤模型构建；

• 心血管代谢疾病研究；

• 基因功能筛选与验证。

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结语

随着动脉粥样硬化研究对模型灵活性和临床相关性要求不断提高，AAV-PCSK9正逐渐成为传统基因敲除模型的重要补充。

凭借无需繁育、适用背景广、脂质谱更接近人类以及可快速构建疾病模型等优势，AAV-PCSK9已被广泛应用于心血管与代谢疾病研究领域。