hVEGFA-TG小鼠

产品编号：C001395

品系全称：C57BL/6JCya-Tg(bRho-VEGFA)/Cya

品系背景：C57BL/6JCya

传代建议：阳性与野生型互配

品系描述

血管内皮生长因子（Vascular endothelial growth factor, VEGF）是一组高度特异性的促血管内皮细胞生长因子，具有促进血管通透性增加、细胞外基质变性、血管内皮细胞迁移和增殖等作用，还能够刺激新血管的生长（血管生成）并增加现有血管的渗透性，在正常发育和创伤愈合中起着关键作用。VEGF包括VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、VEGFE以及PLGF等多种类型。在相关疾病的药物研究中，VEGFA最为常见常见的一个药物靶标，VEGFA与血管内皮细胞的增殖、迁移和微血管形成等过程密切相关 ^[2]，当VEGFA在眼部过度表达时，会导致异常血管增生、血管渗漏等，继而引发进行性黄斑变性（Age-related macular degeneration, AMD）、糖尿病视网膜病变（Diabetic Retinopathy, DR）和角膜新生血管等多种眼科疾病 ^[2-3]。

hVEGFA-TG小鼠是赛业生物构建的由视杆细胞特异性启动子驱动人源VEGFA基因CDS序列表达的转基因小鼠模型，该模型能在视网膜中特异性过表达人源VEGFA基因的同时而不影响小鼠内源性VEGFA基因的表达。

本款人源化VEGF过表达小鼠模型可自然发病，在眼球结构完整的基础上出现明显的视网膜和脉络膜血管病变；此外，利用阿柏西普（Aflibercept）等阳性药物在该小鼠体内进行药效评价 ^[4]，评价结果显示阿柏西普可靶向抑制VEGF的表达从而减轻视网膜血管的病变，因此该模型可适用于新生血管性相关的眼科疾病的药物评价及相关机制研究。

构建方式

利用转基因（TG）技术将“Bovine rhodopsin promoter-Kozak-Human VEGFA CDS-Mouse Prm1 polyA”基因表达元件转入小鼠基因组中。

研究应用

• 进行性黄斑变性（AMD）机制研究和药效评价；
• 糖尿病视网膜病变（DR）机制研究和药效评价；
• 角膜新生血管疾病机制研究和药效评价。

验证数据

• 人源和鼠源VEGFA基因表达水平检测

图1. hVEGFA-TG小鼠和野生型小鼠（WT）中人源VEGFA和鼠源Vegfa基因表达的检测。利用qPCR检测小鼠体内人源VEGFA和鼠源Vegfa基因表达，结果显示hVEGFA-TG小鼠中同时存在人源VEGFA和鼠源Vegfa基因的表达，且鼠源基因的表达量与野生型小鼠相当。表明该小鼠在表达人源VEGFA的同时不会影响本底鼠源Vegfa的表达。

• 视网膜光学相干断层扫描（OCT）检测

图2. 6周龄hVEGFA-TG小鼠和野生型小鼠（WT）的眼底和视网膜形态检测。通过视网膜光学相干断层扫描（OCT）对小鼠的视网膜形态进行检测，结果显示与野生型相比，hVEGFA-TG小鼠的脉络膜区域的结构存在轻微紊乱。

• F0代小鼠眼底荧光血管造影（FFA）

图3. 6周龄hVEGFA-TG F0代小鼠和野生型小鼠（WT）的眼底荧光血管造影（FFA）结果。通过FFA对小鼠的眼部血管进行造影观察，结果显示与野生型相比，hVEGFA-TG F0代小鼠的眼底出现血管病变，表现为大面积荧光素钠渗漏。

• F1代和F2代小鼠眼底荧光血管造影（FFA）

图4. F1代和F2代hVEGFA-TG小鼠眼底荧光血管造影（FFA）结果。通过FFA对F1代和F2代的hVEGFA-TG小鼠眼部血管进行造影观察，结果显示F1代和F2代小鼠均能复现F0代小鼠的表型，表现为大面积荧光素钠渗漏的血管病变表型。

• 视网膜电图（ERG）检查

图5. hVEGFA-TG小鼠（hVEGF）和野生型小鼠（WT）的视网膜电图（ERG）检测的结果。视网膜电图（ERG）的检测结果显示hVEGFA-TG小鼠的视网膜电位与野生型小鼠暂无显著差异。

• 视网膜HE染色

图6. hVEGFA-TG小鼠和野生型小鼠（WT）眼部H&E染色结果。通过HE染色对小鼠视网膜进行检测，检测结果显示与野生型小鼠相比，hVEGFA-TG小鼠的视网膜区域存在血管增生的病理性表型。

• 视网膜和脉络膜isolectin GS-lB4免疫染色

图7. hVEGFA-TG小鼠和野生型小鼠（WT）眼部视网膜和脉络膜Isolectin GS-lB4免疫染色结果。通过lB4染色对小鼠视网膜和脉络膜进行检测，检测结果显示与野生型相比，hVEGFA-TG小鼠的视网膜存在血管的异常增生，且结构紊乱，同时脉络膜区域也有异常增生的情况。

• 阿柏西普（Aflibercept）药效验证

图8. hVEGFA-TG小鼠用于VEGF靶向药物阿柏西普（Aflibercept）的药效验证。眼底荧光血管造影（FFA）的结果显示，阿柏西普给药前hVEGFA-TG小鼠的眼底存在明显的血管病变和大面积荧光素钠渗漏。与PBS对照组相比，阿柏西普给药物后hVEGFA-TG小鼠眼部血管病变明显减轻，眼部病变面积显著减小。且随着给药时间的持续增加，眼部病变呈现逐渐减少直至消失的趋势。（给药剂量及方式：3μg/眼/周，玻璃体内注射）

• 结果讨论

通过qPCR、OCT、FFA、ERG、H&E染色和免疫荧光等多种实验技术对hVEGFA-TG小鼠中人源和鼠源的VEGFA基因的表达、视网膜形态、视网膜功能和眼部血管结构等进行检测。检测结果显示，人源VEGFA基因可以在hVEGFA-TG小鼠体内高水平表达且不影响内源性VEGFA基因的表达；在眼部结构上，hVEGFA-TG小鼠表现为视网膜结构轻微紊乱、血管增生和大面积的血管渗漏，同时脉络膜中也可以检测到结构紊乱和血管增生的病变表型。此外，抗VEGFA的阳性药物阿柏西普处理可以导致血管渗漏面积减小从而减轻hVEGFA-TG小鼠眼部血管病变。

综上，hVEGFA-TG小鼠可过表达人源VEGFA并在眼球结构完整的基础上自然诱发眼部视网膜和脉络膜的病变的出现，靶向VEGFA药物的使用可有效减轻眼部的病变表型，因此该模型可适用于新生血管性相关的眼科疾病的药物评价及相关机制研究。

参考文献

[1]Hoeben A, Landuyt B, Highley MS, Wildiers H, Van Oosterom AT, De Bruijn EA. Vascular endothelial growth factor and angiogenesis. Pharmacol Rev. 2004 Dec;56(4):549-80.

[2]Apte RS, Chen DS, Ferrara N. VEGF in Signaling and Disease: Beyond Discovery and Development. Cell. 2019 Mar 7;176(6):1248-1264.

[3]Mesquita J, Castro-de-Sousa JP, Vaz-Pereira S, Neves A, Passarinha LA, Tomaz CT. Vascular endothelial growth factors and placenta growth factor in retinal vasculopathies: Current research and future perspectives. Cytokine Growth Factor Rev. 2018 Feb;39:102-115.

[4]Stewart MW, Grippon S, Kirkpatrick P. Aflibercept. Nat Rev Drug Discov. 2012 Mar 30;11(4):269-70.