疾病造模工具病毒

一、动脉粥样硬化造模工具——AAV-PCSK9

1、PCSK9简介
PCSK9（proprotein convertase subtilisin/kexin type 9）：前蛋白转化酶枯草溶菌素转化酶9，kexin样前转化酶枯草杆菌蛋白酶家族的第九个成员，由定位于染色体1p32.3的PCSK9基因编码的692个氨基酸组成。PCSK9属于一种细胞内“转化酶”或脱羧酶, 主要在肝脏、肠道表达, 在肾脏、脑等中也有少量表达[1,2]。
2、PCSK9在动脉粥样硬化中的作用
PCSK9是近年来新发现的常染色体显性高胆固醇血症相关基因, 其编码蛋白可以与肝细胞表面低密度脂蛋白受体 (low density lipoprotein receptor, LDLR) 结合, 构成复合物并靶向转运到溶酶体内进行降解, 从而阻断LDLR在细胞膜表面的循环途径, 抑制低密度脂蛋白胆固醇 (low density lipoproteincholesterol, LDL-C) 通过LDLR转运从体内清除代谢, 使得血浆中LDL-C升高, 最终导致动脉粥样硬化 (atherosclerosis, AS) 的形成[3,4 ]。目前，PCSK9已经成为降脂药物研发及动脉粥样硬化(atherosclerosis，As)干预的热门靶点。

3、AAV-PCSK9造模方法
利用小鼠构建动脉粥样硬化的模型，通常用如下方法：包装PCSK9腺相关病毒 (rAAV-D377Y-mPCSK9/ rAAV-D374Y-hPCSK9) ， 通过 静脉注射 的方法，将 2-5×10E11vg病毒 注射至8周龄左右的小鼠体内，然后 高脂饮食喂养12周后 进行取材检测。

文献来源： 《Induction of Atherosclerosis in Mice and Hamsters Without Germline Genetic Engineering》；
4、维真AAV-PCSK9现货
以往研究者通常仅从动物喂食的饲料着手，通过诱导饮食来制作动脉粥样硬化模型，随着后续研究的不断深入，PCSK9腺相关病毒注射配合高脂高胆固醇饮食，已经逐渐成为动脉粥样硬化的理想造模方式。
维真生物拥有人源、鼠源过表达PCSK9腺相关病毒（AAV-PCSK9），供动脉粥样硬化研究者造模使用，现货供应，血清型多，质量有保证。欢迎垂询400-077-2566或咨询当地销售经理。
5、相关文献参考
1. Schulz R, Schlüter KD, Laufs U.Molecular and cellular function of the proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) [J].Basic Res Cardiol, 2015, 110 (2) :1-19.
2. Seidah NG, Sadr MS, Chrétien M, et al.The multifaceted proprotein convertases:their unique, redundant, complementary, and opposite functions[J].J Biol Chem, 2013, 288 (30) :21473-21481.
3. Alkindi M, Siminovitch KA, Gupta M, et al.Monoclonal antibodies for the treatment of hypercholesterolemia:targeting PCSK9[J].Can J Cardiol, 2016, 32 (12) :1552-1560
4. Alallaf F, H Nazar FA, Alnefaie M, et al.The spectrum of familial hypercholesterolemia (FH) in Saudi Arabia:prime time for patient FH registry[J].Open Cardiovasc Med J, 2017, 11:66-75

二、帕金森造模工具——AAV-SNCA

1、认识帕金森病

帕金森病（Parkinson’s Disease, PD）是除阿尔茨海默病外，世界第二大的神经退行性疾病。其症状主要表现为运动障碍或迟缓、僵直、静止震颤等，并可能伴有感知认知障碍。帕金森病在老年人群中的发病率很高，60岁以上老年人的患病率超过2%。目前，我国的帕金森病患者约有200万人，占全世界帕金森病人的一半左右，在我国老龄化逐渐加重的社会背景下，帕金森病已经成为威胁老年人群身心健康的一大“杀手”。帕金森病的病因至今尚不明确，有研究表明遗传、环境污染、衰老、焦虑、抑郁和心血管疾病等因素均参与了多巴胺能神经元的死亡过程，因此迫切需要建立有效的帕金森病动物模型，用以研究致病机制并探索临床治疗手段。

2、帕金森病造模方案

帕金森病的突出病理改变包括黑质中多巴胺能神经元的变性死亡、由α-突触核蛋白组成的路易小体的错误折叠及积累。目前有两种主流的帕金森病造模方案，分别是基于神经毒素杀伤多巴胺能神经元的造模方案和基于α-突触核蛋白的造模方案。

MPTP（1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶）和6-OHDA（6-羟多巴胺）是两种常用的神经毒素。MPTP在胶质细胞中被单胺氧化酶B代谢为MPDP+中间体，随后中间体进一步转化为有毒物质MPP+，MPP+抑制多巴胺能神经元线粒体呼吸链复合体I的活性，阻断电子转移链，抑制ATP的生成并促进活性氧的产生，导致神经元损伤（图1）；6-OHDA是多巴胺的羟基化衍生物，化学结构与多巴胺类似，通过多巴胺或去甲肾上腺素转运体进入神经元后会被单胺氧化酶A催化形成过氧化氢等毒性物质，并导致细胞结构和代谢紊乱，最终造成神经元的损伤（图2）。

图1. MPTP代谢及作用机制示意图（Dauer W et al., Neuron. 2003）

图2. 6-OHDA诱导神经毒性的机制示意图（Simola N et al., Neurotox Res. 2007）

α-突触核蛋白（α-Syn）由SNCA基因编码，主要在突触前和核周表达，并可能与突触可塑性或神经递质释放相关。生理条件下，α-Syn以可溶性单体或四聚体的构象形式存在；病理状态下，α-Syn的构象转变为β折叠形式，错误折叠的α-Syn会聚集形成寡聚体，并逐渐发展为纤维原和不溶性纤维，细胞内细胞器被相互隔离和干扰，最终形成路易小体（Lewy body），进而导致神经元病变。A53T是α-突触核蛋白（SNCA）的突变体，该突变体的聚集效果明显强于非突变型α-突触核蛋白，在神经元内可以更高效的形成路易小体，进而导致帕金森病的发生，借助AAV递送SNCA （A53T）可以高效稳定的诱导帕金森疾病的产生和发展。

图3. α-Syn形成路易小体的机制示意图
（Mahul-Mellier et al., PNAC.2020）

维真生物可提供包括AAV-hSNCA（WT）、AAV-hSNCA（A53T单突）、AAV-hSNCA（A30P单突）、AAV-hSNCA（A30P、A53T双突）等在内的SNCA野生型和多种突变型帕金森造模工具AAV，现货供应，大大加快研究周期，是您帕金森造模的理想选择！3万余单病毒包装经验，质量有保证！

相较于神经毒素的造模方案，利用AAV递送SNCA的优势在于：
1、更高的安全性：MPTP是有毒化合物，使用相对危险，AAV-SNCA更安全稳定。
2、更能模拟疾病发展过程：神经毒素是直接杀伤多巴胺神经元，AAV表达时程长，可以更好地模拟帕金森病发生发展的全过程，有利于发现和识别新的治疗靶点。
3、更加多样化的选择：不同的AAV血清型，各类广谱或特异性启动子等，适应不同的实验需求。病毒注射量低，相对稳定安全。

4、AAV-SNCA（A53T）造模案例分享

作者将AAV1/2-A53T-αSyn转导小鼠脑黑质神经元，发现αSyn在黑质多巴胺能神经元中大量表达。通过检测路易小体病理结构的产生和分析小鼠运动模式发现：AAV1/2-A53T-αSyn小鼠满足PD模型所需的多个标准，包括黑质纹状体的变性，与人类PD相似的路易样病理特征和小鼠行为缺陷。表明AAV-A53T帕金森病模型能进一步用于研究帕金森病的分子机制，探索新的疗法和药物临床前测试。

图4.αSyn在多巴胺能神经元中大量表达并导致行为缺陷

图5. AAV1/2-A53T-αSyn导致小鼠出现与PD患者类似的路易样病理
（Ip et al., ACTA NEUROPATHOL COM. 2017）

更多帕金森造模案例可参考
[1] Marusela Oliveras-Salvá, Perren, A., Casadei, N., Stroobants, S., Nuber, S., & R D’Hooge, et al. (2013). Raav2/7 vector-mediated overexpression of alpha-synuclein in mouse substantia nigra induces protein aggregation and progressive dose-dependent neurodegeneration. Molecular Neurodegeneration, 8(1), 44.
[2] Rocha, E.M., Smith, G.A., Park, E., Cao, H.M., et al. (2015). Glucocerebrosidase gene therapy prevents α-synucleinopathy of midbrain dopamine neurons. Neurobiology of Disease, 82, 495-503.
[3] Karikari, A.A., Mcfleder, R.L., Ribechini, E., Blum, R., Bruttel, V., & Knorr, S., et al. (2022). Neurodegeneration by α-synuclein-specific T cells in AAV-A53T-α-synuclein parkinson's disease mice. Brain, Behavior, and Immunity, 101, 194-210.
[4] Becker, G., Michel, A.,  Bahri, M.A., Mairet-Coello, G., Lemaire, C., & Deprez, T., et al. (2021). Monitoring of a progressive functional dopaminergic deficit in the A53T-AAV synuclein rats by combining 6-[18f]fluoro-L-m-tyrosine imaging and motor performances analysis. Neurobiology of Aging, 107, 142-152.

三、甲亢造模工具——Ad-TSHR

甲亢是一种常见的器官特异性自身免疫性疾病，是由于甲状腺合成释放过多的甲状腺激素，造成机体代谢亢进和交感神经兴奋。甲亢病因很多，与情绪，碘营养，自身免疫，家族遗传性都有关系，常见的有弥漫性毒性甲状腺肿（又称Graves’ disease，GD）、炎性甲亢、药物致甲亢、HCG相关性甲亢和垂体TSH瘤甲亢，其中以Graves甲亢最为常见，约占所有甲亢的60%~80% 。

Graves甲亢每年发病率约为万分之四，其发病关键是在环境与遗传因素的相互作用下，机体免疫系统产生了针对促甲状腺激素受体 (TSHR) 的自身抗体（TSAb），TSAb与TSHR的结合激活下游信号级联反应，模仿TSH持续刺激的效果，从而导致甲状腺功能亢进，若不及时治疗，会导致高发病率和死亡率。此外，Graves甲亢相关眼病折磨着大约50%的患者，尤其难以治疗。