實驗動物模式

壹、ApoE knockout mice

較佳的動脈粥狀硬化動物模式，須能夠自然發生損傷且與人類動脈損傷過程 相近且血中脂蛋白之profile 代謝與人類相似。而小鼠與人類之間的脂蛋白代謝 有很大的差異，人類血中約75%的膽固醇皆由 LDL 攜帶，而小鼠則由 HDL 所攜 帶，HDL 具有保護動脈粥狀硬化之效用，若 wild type 的老鼠餵食一般低脂 chow diet 並不會造成動脈粥狀硬化，因此，一般小鼠並非良好的動脈粥狀硬化模式。

在參與脂質代謝的基因中，發現apolipoproteinE (apoE) 基因扮演一個重要 的角色。ApoE 是一種醣蛋白，分子量約 34kDa，在人類及小鼠身上，主要在肝 臟、腦及其他組織合成，存在除了LDL 以外的脂蛋白中。ApoE 的功能主要是參 與脂蛋白的代謝，為細胞表面脂蛋白接受器 (LDL-receptor, LDLr) 及

LDLr-related proteins (LRPs)之 ligand，促進致動脈硬化之脂蛋白清除，並使肝臟 回收富含TG 的脂蛋白(Hui, Innerarity, & Mahley, 1981; Jawien, Nastalek, & Korbut, 2004)。ApoE 也具有細胞內膽固醇接收之功能，幫助泡沫細胞形成時膽固醇的逆

傳送作用。此外，近年更有研究發現，血管中的單核球及巨噬細胞可產生apoE，

認為apoE 與體內膽固醇恆定及動脈粥狀硬化產生的發炎反應有關，因此具有抗

動脈粥狀硬化之功效(Curtiss & Boisvert, 2000)。

最早在 1992 年 Breslow 及 Maeda 的實驗室中，以 C57BL/6 品系小鼠運用胚 胎幹細胞剔除技術，培植出apoE 基因缺乏小鼠 (apoE knockout mice)。其將小 鼠進行血脂分析，發現餵食chow diet 後，血液中 TC 高達 434 ± 129mg/dL，是

一般小鼠的五倍，且不因性別及年齡而有差異；雖然血液中TC 高於一般小鼠，

但HDL-C 卻較一般小鼠低 45%；而 TG 則高於一般小鼠之 68% (Jawien et al., 2004;

Andrew S. Plump et al., 1992)。

對於動脈粥狀硬化的進展，Hayek 等人發展一套與美國人飲食型態相似的飲

當餵食此種飲食wild type 的小鼠血中膽固醇可增加兩倍，而 apoE knockout mice 血膽固醇可高達2000mg/dl，其主要是 VLDL。當 apoE knockout mice 使用 western-type diet 可加速損傷形成並使增加損傷面積 (Jawien et al., 2004; Andrew S. Plump et al., 1992)。給予一般 chow diet，約 8 週齡出現單核球黏著，9 週齡產 生泡沫細胞，15 週齡平滑肌增生損傷形成，20 週齡生成纖維斑塊 (fibrous plaque)；若給 western-type diet，約 6 週齡產生單核球黏著，8 週齡泡沫細胞生成，

10 週齡平滑肌增生損傷形成，15 週齡產生纖維斑塊 (Nakashima et al., 1994)。

ApoE 剔除鼠其動脈粥狀硬化進展與人類極相似，為一種用於動脈硬化研究良好 的小型動物模式。

貳、卵巢切除誘發肥胖之動物模式

雌激素受器 ERα、ERβ 均可表現在人類及囓齒類動物的脂肪細胞上，認為雌 激素可能作用在脂肪細胞上產生訊號傳遞路徑，但其代謝作用及確切的機轉仍不 是很清楚。過去很多研究使用去除卵巢之囓齒類動物模擬停經後的狀態，探討雌 激素在體內之作用及代謝反應。

雌激素具有調節脂肪儲存、影響體內脂質代謝、控制能量消耗降低攝食量及 保護心血管疾病…等功用(Liang et al., 2002; Richard, 1986; Sullivan et al., 1995)。

研究指出，大鼠切除卵巢 (ovariectomy) 後體內雌激素的量顯著低於假手術，飼 養22 週後其體重、體脂肪、總膽固醇、LDL-C 顯著高於假手術，若給予雌激素 補充，可改善血脂及降低體重及體脂肪 (Meli et al., 2004)；卵巢切除之 Wistar rat 相較於假手術者，其攝食量顯著增加，導致體重上升及腹部脂肪堆積(Liang et al., 2002)；C57BL6/J 小鼠卵巢切除後給予高脂飲食，其體重、白色脂肪組織量顯著 增加，高於卵巢切除之低脂飲食組及假手術之高脂飲食組 (Jeong et al., 2004)，

另一研究指出卵巢切除之C57BL6/J 小鼠給予雌激素治療，可降低脂肪細胞的量 及大小，血液中leptin 及 resistein 濃度下降，降低肝中參與脂質代謝相關基因的 表現量(FAS、ACC-1、SREBP-1c)。因此，卵巢切除之囓齒類動物模式，會增加 食物攝取、體重及體脂肪量、改變脂質代謝，認為性固醇(gonadal steroids)可能 調控肥胖的發展，且卵巢切除之動物其荷爾蒙狀態與停經後之女性相似，能夠誘 發中廣型肥胖，進而探討與代謝症候群相關之病症，為模擬停經後婦女之狀態的 一個良好模式。