[发明专利]遗传工程化的非人类哺乳动物及其构建方法和应用

说明书

一种遗传工程化的非人哺乳动物、细胞、器官和组织及其产生方法，以及所述非人哺乳动物、细胞、器官和组织在筛选或验证治疗药物中的应用。

本申请要求于2017年4月28日递交的申请号为201710292460.X的发明名称为“遗传工程化的非人类哺乳动物及其构建方法和应用”的中国发明专利申请的优先权，在此通过引用将其全文并入本申请。

技术领域

本发明涉及遗传工程化的非人哺乳动物以及细胞、器官和组织，及其在医药学和疾病研究中的应用，还涉及产生非人动物以及细胞、器官和组织的方法，以及利用这种非人哺乳动物或细胞、器官或组织在医药学和疾病进行研究的方法。

发明背景

动脉粥样硬化(Atherosclerosis，AS)及其导致的心血管死亡，例如心肌梗死和卒中等，是人类疾病致死的首位因素。AS是由多因素导致的血管疾病，其中脂代谢紊乱，即高血脂，和高血压是主要的致病风险因素。现有的AS动物模型的构建策略均以高脂诱导为基础，具体地讲，通常需要在遗传失活脂类代谢关键基因的基础上添加高脂饮食诱导出AS。单敲除的动物模型，例如，载脂蛋白E(ApoE)基因敲除的小鼠【1】，在正常饮食的情况下，在幼年期或青年期的血脂与同龄野生型小鼠相当。另一个例子是B型I族清道夫受体(SR-BI)基因敲除的小鼠【2】，是存在肝脏选择性吸收胆固醇酯障碍的小鼠。该SR-BI基因敲除的小鼠虽然具有高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)代谢缺陷，但是其低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的代谢不受影响，而且小鼠的胚胎发育畸形【3】，因此根据其收集的实验数据不准确不能用于研究。双敲除的动物模型，例如，ApoE/PDZK1双敲除的小鼠【4】，是ApoE全敲除、SR-BI蛋白在肝脏中的下调95％的小鼠，与ApoE敲除小鼠相比，其LDL-C和HDL-C均没有变化。另一个例子是ApoE/SR-BI双敲除高致死的小鼠【5】，该小鼠在正常饮食的情况下出生5周即有严重的动脉粥样硬化、心脏肥大、心衰和心功能失常等症状，但是小鼠在8周龄时全部死亡。

除此之外，目前也没有简单有效的高血脂和高血压共同作用的AS模型。目前的ApoE敲除+高血压动物模型主要存在以下构建策略。一种是向ApoE敲除小鼠施用血管紧张素II(AngII)【6】，具体为通过在小鼠中植入的渗透泵给药。此种策略构建操作复杂且对小鼠造成创伤容易引发炎症，而且调控给药不便利。另一种是将ApoE敲除小鼠的肾脏结扎以刺激产生肾素从而引发高血压【7】。此种策略模型制造困难，而且模型导致的高血脂和动脉粥样硬化效果相对地不显著。另一种是高胆固醇血症和高血压模型(HC/HT)【8】，该模型通过ApoE敲除小鼠和携带人源肾素基因和血管紧张素(REN⁺AGT⁺)基因的转基因小鼠进行杂交获得。小鼠出生即为高血压和脂代谢缺陷，高血压不可控。

本领域仍需要有效的高血脂和/或高血压动物模型。

发明概述

第一方面，本发明提供遗传工程化的非人类哺乳动物，其基因组中的ApoE基因被功能性失活，且其中所述基因组中包含外源性多核苷酸，所述外源性多核苷酸包含一或多种B族I型清道夫受体(SR-BI)敲低因子的编码序列和/或一或多种血管收缩物的编码序列，所述SR-BI敲低因子的编码序列与组织特异性启动子可操作地连接，所述血管收缩物的编码序列与可诱导型启动子可操作地连接。

第二方面，本发明提供来源于遗传工程化的非人类哺乳动物的细胞、器官或组织，其基因组中的ApoE基因被功能性失活，其中所述基因组中包含外源性多核苷酸，所述外源性多核苷酸包含一或多种SR-BI敲低因子的编码序列和/或一或多种血管收缩物的编码序列，所述SR-BI敲低因子的编码序列与组织特异性启动子可操作地连接，所述血管收缩物的编码序列与可诱导型启动子可操作地连接。