本期為大家推薦經(jīng)典的進行性家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥3型（PFIC3）研究模型——FVB-Abcb4 KO小鼠。

肝內(nèi)膽汁淤積癥（IHC）是指由于肝實質(zhì)細胞和/或肝內(nèi)膽管疾病引起膽汁合成缺陷、排泌異常以及膽管中膽汁流動的機械性或功能性障礙，繼而使得膽汁成分入血所致的臨床癥候群 [1]。其中，進行性家族性肝內(nèi)膽汁淤積（PFIC）是一種遺傳性膽汁淤積，約占所有新生兒膽汁淤積病例的10%~15%，通常在嬰幼兒期表現(xiàn)為肝內(nèi)膽汁淤積，并可在嬰兒期至成年期發(fā)展為終末期肝�。‥SLD）、需要肝移植或死亡 [2]。盡管PFIC的預計發(fā)病率為每50,000到100,000名新生兒中1例，但所有需要進行肝移植的患兒均由PFIC引起，因而備受關(guān)注。
 

圖1. 膽汁淤積癥的病因、診斷和癥狀 [3]。

1. PFIC的分類及癥狀
根據(jù)臨床表現(xiàn)、實驗室檢查結(jié)果、肝臟組織學及遺傳缺陷，PFIC可分為6個亞型，其中PFIC1、PFIC2和PFIC3最為常見，分別由ATP8B1基因（編碼FIC1蛋白）、ABCB11基因（編碼BSEP蛋白）和ABCB4基因（編碼MDR3蛋白，嚙齒動物稱為MDR2）突變引起 [4]。其中，PFIC1/2是由于膽鹽轉(zhuǎn)運受損所致，而PFIC3則因磷脂轉(zhuǎn)運缺陷導致膽汁中磷脂分泌減少。三者的主要臨床表現(xiàn)均為膽汁淤積性黃疸和瘙癢，且隨著肝纖維化、肝硬化的進展，大多數(shù)患者最終需接受肝移植 [5]。PFIC3約占所有PFIC病例的1/3 [6]，相較于PFIC1和PFIC2，PFIC3通常在兒童后期甚至青春期發(fā)病，較晚的發(fā)病時間可能導致診斷延誤，增加肝損傷發(fā)生的可能性。此外，PFIC3伴有中度瘙癢、肝臟腫瘤及膽固醇結(jié)石的風險，導致更多并發(fā)癥， 可能在第一個或第二個十年內(nèi)發(fā)展為ESLD [4-6]。
 

圖2. 三種主要PFIC類型的病因及典型癥狀 [7]。

2. PFIC3小鼠模型
PFIC3由ABCB4基因功能缺失突變引起，導致MDR3蛋白功能障礙，從而造成磷脂酰膽堿（PC）轉(zhuǎn)運障礙，膽汁中PC水平降低，膽鹽濃度升高，最終引發(fā)膽汁淤積和肝細胞損傷。研究表明，Abcb4基因（該基因編碼的小鼠MDR2蛋白是人類MDR3蛋白的同源物）敲除小鼠可以表現(xiàn)出與人類PFIC3類似的表型。然而，在不同小鼠品系中，疾病的嚴重程度和進展有所不同。在常用的C57BL/6背景下，Abcb4-KO小鼠因膽汁中膽鹽毒性較低，病理表型較為溫和，通常需要通過添加疏水性膽鹽來誘導更類似于人類PFIC3的表型 [8-10]。而FVB背景的Abcb4-KO小鼠則無需特殊飲食即可重現(xiàn)大多數(shù)人類PFIC3的生物標志物和病理特征，包括肝脾腫大、肝纖維化等。該模型的發(fā)病較早且病情較為嚴重 [10-11]。
 

圖3. Abcb4-KO小鼠在PFIC3機制研究及治療藥物開發(fā)中的應用 [12]。

3. 賽業(yè)生物FVB-Abcb4 KO小鼠模型
賽業(yè)生物通過敲除FVB小鼠的Abcb4基因構(gòu)建了FVB-Abcb4 KO小鼠，可用于PFIC3的研究。FVB-Abcb4 KO小鼠（產(chǎn)品編號：C001590）完全缺乏Abcb4基因及其蛋白表達，表現(xiàn)為肝臟腫大、肝功能損傷指標升高和總膽紅素升高，以及肝細胞壞死、炎性細胞浸潤、結(jié)締組織增生、膽管增生以及肝臟纖維化等組織病理學特征。

4. Abcb4基因和ABCB4蛋白表達完全缺失
基因和蛋白表達檢測結(jié)果表明，F(xiàn)VB-Abcb4 KO小鼠在心臟、脾臟和肝臟中均未檢測到Abcb4基因的表達，肝臟中也未檢測到ABCB4蛋白表達，證明該基因已成功敲除。
 

圖4. FVB野生型小鼠（WT）與FVB-Abcb4 KO小鼠各組織中Abcb4基因和ABCB4蛋白表達檢測。

5. 肝臟顯著腫大
與野生型小鼠相比，F(xiàn)VB-Abcb4 KO小鼠的肝臟明顯增大。

圖5. 野生型小鼠（WT）與FVB-Abcb4 KO小鼠肝臟形態(tài)對比（6周齡）。

6. 肝功能指標異常
與野生型小鼠相比，F(xiàn)VB-Abcb4 KO小鼠的谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）和谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）顯著升高，提示肝實質(zhì)損害；堿性磷酸酶（ALP）和總膽紅素（T-BIL）水平顯著升高，表明存在膽汁淤積性黃疸等特征。
 

圖6. 野生型小鼠（WT）與FVB-Abcb4 KO小鼠肝功能指標對比（6周齡）。

7. 多種肝臟組織學病理
H&E染色和Masson染色結(jié)果顯示，與野生型小鼠相比，F(xiàn)VB-Abcb4 KO小鼠肝臟呈現(xiàn)細胞壞死、結(jié)締組織增生、炎性細胞浸潤、膽管增生增多、膠原纖維增生和纖維化、纖維間隔形成以及相鄰匯管區(qū)間的纖維橋接等多種人類PFIC3疾病癥狀。
 

圖7. 野生型小鼠與FVB-Abcb4 KO小鼠肝臟H&E染色及病理評分和Masson染色對比。

總結(jié)
FVB-Abcb4 KO小鼠（產(chǎn)品編號：C001590）是一種理想的進行性家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥3型（PFIC3）研究模型，Abcb4基因的敲除導致小鼠體內(nèi)蛋白MDR2表達的缺失，進而引發(fā)顯著的肝臟腫大和肝功能異常，表現(xiàn)為ALT、AST、ALP和總膽紅素水平的升高。同時，該小鼠還呈現(xiàn)出典型的肝臟病理特征，包括肝細胞壞死、纖維化及膽管增生等，這些特征與人類PFIC3患者的病理表現(xiàn)高度一致。因此，F(xiàn)VB-Abcb4 KO小鼠是研究PFIC3發(fā)病機制的理想模型，可廣泛應用于藥物研發(fā)、肝臟纖維化及膽汁淤積相關(guān)疾病的研究。

參考文獻
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