探索高血壓發(fā)病機(jī)制及新型療法評(píng)估的AGT/REN人源化大鼠模型介紹

高血壓，素有“沉默殺手”之稱，是全球最常見的慢性疾病之一，也是導(dǎo)致全球過(guò)早死亡的主要原因，影響著超過(guò)10億人口^[1]。此外，高血壓是心臟病、中風(fēng)、腎病等多種嚴(yán)重疾病的主要風(fēng)險(xiǎn)因素。盡管現(xiàn)有多種降壓藥物，但仍有大量患者難以達(dá)到理想的血壓控制水平。因此，深入探究高血壓的發(fā)病機(jī)制并開發(fā)更有效的治療方法，是醫(yī)學(xué)界面臨的緊迫挑戰(zhàn)。為此，賽業(yè)生物推出多款高血壓研究人源化大鼠模型，旨在為攻克這一難題提供有力支持！

圖1 高血壓具有全身廣泛性影響^[2]

認(rèn)識(shí)血壓調(diào)節(jié)的關(guān)鍵“角色”：AGT和REN
血管緊張素原（Angiotensinogen, AGT）和腎素（Renin, REN）是腎素-血管緊張素系統(tǒng)（Renin-Angiotensin System, RAS）的核心組成部分，在血壓調(diào)節(jié)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用^[3]。
●AGT：主要由肝臟表達(dá)，是RAS系統(tǒng)的限速底物。在血壓降低時(shí)，AGT被REN切割，啟動(dòng)一系列后續(xù)生理反應(yīng)，最終升高血壓^[4-5]。AGT基因的突變與原發(fā)性高血壓的易感性密切相關(guān)。

●REN：主要由腎臟的腎小球旁細(xì)胞合成和分泌，是RAS系統(tǒng)的關(guān)鍵限速酶，負(fù)責(zé)催化AGT水解生成血管緊張素Ⅰ（AngⅠ）。AngⅠ隨后被血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）轉(zhuǎn)化為活性更強(qiáng)的血管緊張素Ⅱ（AngⅡ），AngⅡ通過(guò)收縮血管和刺激醛固酮分泌提升血壓^[4-5]。REN基因的功能缺陷與多種遺傳性腎病相關(guān)。

AGT與REN協(xié)同作用，共同維持血壓、體液和電解質(zhì)穩(wěn)態(tài)，是高血壓研究的關(guān)鍵靶點(diǎn)。

圖2 腎素-血管緊張素系統(tǒng)（RAS）的經(jīng)典和反調(diào)節(jié)途徑^[5]

AGT與REN在高血壓中的作用：從基因?qū)用娴絼?dòng)物模型
RAS系統(tǒng)的過(guò)度激活是高血壓發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制之一。AGT和REN的異常表達(dá)或活性升高會(huì)導(dǎo)致血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）生成過(guò)多，進(jìn)而引起血管收縮、水鈉潴留，最終導(dǎo)致血壓升高。多項(xiàng)研究表明，AGT基因多態(tài)性與高血壓易感性相關(guān)，血漿AGT水平也與血壓呈正相關(guān)。REN水平異常同樣是高血壓的重要誘因。研究已證實(shí)AGT基因突變顯著增加原發(fā)性高血壓的易感性，并與腎小管發(fā)育不全等病理狀態(tài)關(guān)聯(lián)^[5-7]。REN基因的異常同樣與多種遺傳性腎病相關(guān)，進(jìn)一步凸顯了其在維持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)中的關(guān)鍵作用^[7-9]。既往研究已通過(guò)構(gòu)建過(guò)表達(dá)AGT和/或REN的動(dòng)物模型來(lái)模擬人類高血壓，例如同時(shí)過(guò)表達(dá)人AGT和人REN的小鼠表現(xiàn)出高血壓癥狀^[10-11]。這些動(dòng)物模型為深入理解RAS系統(tǒng)在高血壓發(fā)生發(fā)展中的作用以及篩選降壓藥物提供了有力工具。這些研究發(fā)現(xiàn)不僅揭示了RAS系統(tǒng)在高血壓中的核心作用，也為開發(fā)靶向療法奠定了基礎(chǔ)。

圖3 REN和AGT雙轉(zhuǎn)基因小鼠用于妊娠相關(guān)高血壓的研究^[12]

賽業(yè)生物高血壓研究：AGT/REN人源化大鼠
相較于小鼠，大鼠因其更大的體型、更易于進(jìn)行血壓測(cè)量和手術(shù)操作，以及在心血管生理方面與人類的相似性，常被認(rèn)為更適合用于模擬和研究高血壓等心血管疾病^[13]。為滿足高血壓研究的迫切需求，賽業(yè)生物開發(fā)了三款人源化大鼠模型：SD-Rosa-hAGT大鼠（產(chǎn)品編號(hào)：CR004）、SD-H11-hREN大鼠（產(chǎn)品編號(hào)：CR009）及SD-Rosa-hAGT&H11-hREN大鼠（產(chǎn)品編號(hào)：CR007）。這些模型采用人源化技術(shù)，將人類AGT和REN基因整合到大鼠的ROSA26和H11安全位點(diǎn)，旨在模擬人類高血壓的關(guān)鍵病理生理特征，是藥物研發(fā)和機(jī)制研究的理想工具。

部分驗(yàn)證數(shù)據(jù)如下（詳見品系說(shuō)明書）。
●SD-Rosa-hAGT大鼠
ELISA檢測(cè)顯示，9周齡SD-Rosa-hAGT大鼠血清中成功檢測(cè)到人源AGT蛋白表達(dá)，而野生型（WT）大鼠無(wú)此表達(dá)。

圖4 雄性和雌性9周齡SD-Rosa-hAGT大鼠與野生型大鼠血清中人源AGT蛋白表達(dá)檢測(cè)（n=5）

●SD-Rosa-hAGT&H11-hREN大鼠
RT-qPCR檢測(cè)顯示，9周齡雄性和雌性SD-Rosa-hAGT&H11-hREN大鼠肝臟中人源AGT基因顯著表達(dá)，腎臟中人源REN基因顯著表達(dá)。

圖5 SD-Rosa-hAGT&H11-hREN大鼠與野生型大鼠肝臟和腎臟的基因表達(dá)檢測(cè)（9周齡，n♂=5，n♀=4）

綜上所述，SD-Rosa-hAGT&H11-hREN雙基因人源化大鼠（產(chǎn)品編號(hào)：CR007）成功實(shí)現(xiàn)了人類AGT和REN基因在大鼠體內(nèi)的穩(wěn)定過(guò)表達(dá)。得益于此類人源基因過(guò)表達(dá)特性，該模型特別適用于評(píng)估靶向人類AGT或REN的創(chuàng)新療法，例如小核酸藥物（siRNA和ASO）的靶點(diǎn)抑制或敲低效果。該模型本身無(wú)高血壓表型，但結(jié)合AAV-REN過(guò)表達(dá)、L-NAME誘導(dǎo)或血管緊張素II輸注等其他方案，可獲得穩(wěn)定的高血壓表型，從而更好地模擬人類疾病狀態(tài)以用于靶向AGT/REN治療藥物的臨床前藥效評(píng)估。